Задача 98

  1. Посчитаем состав вещества А (N– число атомов хлора, M– молярная масса катиона)

         

        N

1

2

3

4

5

6

M, г\моль

18.04

(NH4+)?

36.08

?

54.12

(Mn+3)?

72.15

(Ge+4)?

90.19

?

108.23

?

 

По условию, хлорид А – белый порошок, поэтому коричневый MnCl3 и жидкий GeCl4 здесь не подходят. Остается лишь один вариант – NH4Cl – хлорид аммония. Это и есть хлорид А.

  1. При нагревании NH4Cl разлагается с образованием смеси аммиака и хлороводорода:

NH4Cl  NH3­+ HCl­.

  1. При понижении температуры аммиак и хлороводород должны вновь взаимодействовать с образованием хлорида аммония: NH3+ HCl= NH4Cl. На мокрой индикаторной бумаге, температура которой, очевидно, ниже 100 оС, хлорид аммония должен показать кислую реакцию за счет частичного гидролиза по катиону: NH4Cl+ H2O NH3(водн)+ H3O++ Cl-. ЮХ удивился, потому что вместо красного увидел сине-зеленый цвет. По-видимому, аммиак, как заметно более легкий газ, имеет большую скорость диффузии и быстрее поднимается вверх. Если в первое время подносить бумажку недостаточно глубоко, то мы её окунем в газовую смесь с повышенным содержанием аммиака, что, собственно и проделал ЮХ. Водный раствор аммиака имеет заметно щелочную реакцию, что и привело к окрашиванию бумаги в соответствующий цвет: NH3+ H2O NH4++ OH-. Но потом, когда пробирка полностью заполняется продуктами разложения, мы видим уже вполне ожидаемый результат – на мокрой бумажке образуется раствор хлорида аммония со слабокислой реакцией.
  2. NH4Cl+ H2SO4= NH4HSO4+ HCl­; в реакции с азотной кислотой уже при комнатной температуре идет окисление хлорид-иона: 3NH4Cl+ 4HNO3= 2H2O+ 3NH4NO3+ NOCl­+ Cl2­, а при нагревании – разложение нитрата аммония: NH4NO3= 2H2O+ N2O­или суммарно: 3NH4Cl+ 4HNO3= 8H2O+ 3N2O­+ NOCl­+ Cl2­; NH4Cl+ NaOH= NaCl+ NH3­+ H2O; 2NH4Cl+ Mg= MgCl2+ 2NH3­+ H2­; 2NH4Cl+ ZnO= ZnCl2+ 2NH3­+ H2O; 2NH4Cl+ 4CuO= 3Cu+ CuCl2+ 4H2O+ N2­; 2NH4Cl+ CaCO3= CaCl2+ 2NH3­+ H2O+ CO2­; NH4Cl+ NaNO2= NaCl+ 2H2O+ N2­.