Задание 12. При сильном прокаливании смеси массой 10,0 г двух средних карбонатов, образованных металлами X и Y, выделяется 2,28 л (н. у.) бесцветного газа. Если из этой смеси количественно выделить карбонат, образованный металлом Y, и сильно прокалить полученную порцию вещества, то выделится 2,02 л бесцветного газа. При этом, если прокалить чистый карбонат, образованный металлом X, массой 10,0 г, то выделится 2,67 л (н. у.) бесцветного газа. Заполните таблицу: химический символ металла и массовая доля карбоната в исходной смеси, % (для X и Y).

При прокаливании среднего карбоната один моль вещества даёт один моль углекислого газа. При нормальных условиях молярный объём газа равен 22,4 л/моль.

Для чистого карбоната X количество выделившегося газа:

n(XCO₃) = 2,67 / 22,4 ≈ 0,1192 моль.

Молярная масса карбоната X: M(XCO₃) = 10,0 / 0,1192 ≈ 83,9 г/моль. Это соответствует MgCO₃ (≈ 84,3 г/моль), поэтому X — Mg.

В смеси общее количество карбонатов, а значит, и выделившегося CO₂: 2,28 / 22,4 ≈ 0,1018 моль. Количество карбоната Y находим по объёму газа, полученного при прокаливании выделенной порции: n(YCO₃) = 2,02 / 22,4 ≈ 0,09018 моль.

Тогда n(MgCO₃) ≈ 0,1018 − 0,09018 = 0,01161 моль, а масса MgCO₃ ≈ 0,01161 · 84,3 ≈ 0,979 г. Масса карбоната Y равна 10,0 − 0,979 = 9,021 г. Его молярная масса: 9,021 / 0,09018 ≈ 100,0 г/моль, что соответствует CaCO₃. Следовательно, Y — Ca.