Химия

Твердым окрашенным веществом А, которое взаимодействует с концентрированной кислотой с образованием газа, могут быть перманганат калия, диоксид марганца, хроматы и дихроматы, нитраты тяжелых металлов (например, меди, никеля, кобальта и др.), сульфиды тяжелых металлов и некоторые простые вещества (например, металлы, уголь и др.). Концентрированными кислотами могут быть серная, азотная, соляная, фтороводородная, бромоводородная, йодоводородная, фосфорная.

Сразу можно исключить нитраты (хорошо растворимы в воде), диоксид марганца, сульфиды, металлы, уголь (нерастворимы в воде).

При взаимодействии перманганата калия или натрия с галогеноводородными кислотами только в случае соляной кислоты выделяется газообразное вещество - хлор:

$2KMnO_{4} + 16 HCl = 4Cl_{2} + 2KCl + 2MnCl_{2} + 8H_{2}O$.

При взаимодействии перманганата с остальными кислотами возможно образование оксида марганца (VII), который легко разлагается с выделением кислорода. Но при пропускании последнего через водную суспензию карбоната кальция никаких изменений не происходит.

Взаимодействие хроматов и дихроматов с соляной кислотой с выделением хлора происходит только при нагревании, но об этом в условии задачи не сказано. При взаимодействии с другими минеральными кислотами газообразные продукты не образуются.

Следовательно, искомым веществом А является перманганат калия или натрия, а веществом Б - хлор (обычно на практике для получения хлора используется перманганат калия).

Рассчитаем, какое количество молей хлора образовалось, учитывая, что масса моля $KMnO_{4}$ равна 158 г.

Согласно уравнению реакции:

при действии $HCl$ на 316 г $KMnO_{4}$ образуется 5 моль $Cl_{2}$
при действии $HCl$ на 6,32 г $KMnO_{4}$ образуется $x$ моль $Cl_{2}$

$x = 0,1$ моль или 7,1 г хлора

Запишем уравнения реакций, протекающих в результате пропускания хлора через водную суспензию карбоната кальция:

$Cl_{2} + H_{2}O = HCl + HClO$
$2HCl + CaCO_{3} = CaCl_{2} + CO_{2} \uparrow + H_{2}O$

Суммарное уравнение:

$2Cl_{2} + CaCO_{3} + H_{2}O = 2HClO + CaCl_{2} + CO_{2}$

Из уравнения реакции следует, что из 0,1 моль хлора образуется 0,1 моль или 5,25 г ($52,5 \cdot 0,1$) $HClO$ и 0,05 моль или 1,11 г ($111 \cdot 0,05$) $CaCl_{2}$ и выделяется 0,05 моль или 2,2 г ($44 \cdot 0,05$) $CO_{2}$. Масса раствора равна 100 г (NULL,1 + 7,1 - 2,2).

Следовательно, в растворе присутствует хлорноватистая кислота и хлорид кальция. Их процентные концентрации соответственно равны 5,25 и 1,11 %.