При реагировании гидрида двух валентного металла с водой массой 420,75 г. выделился газ объёмом (при.н.у.) 2,24 л. В результате реакции образовался 2 % ный раствор. Найдите металл
1) Так как один моль любого газа при н.у. занимает объем 22,4 л, то 2,24 л выделившегося газа составляет 0,1 моль.
2) Обозначим неизвестный металл через Ме. Так как металл двухвалентный, то уравнение реакции следующее:
МеН₂ + 2Н₂О = Ме(ОН)₂ + 2Н₂
3) По уравнению реакции видно, что когда в результате реакции выделяется 2 моля газа, при этом расходуется 2 моля воды. Значит при выделении 0,1 моля газа расходуется 0,1 моль воды.
Так как масса 1 моля воды равна 18 г/моль, то 0,1 моль воды составляет 1,8 г.
Таким образом после реакции израсходовалось 1,8 г воды, то масса воды в получившемся растворе равна:
420,75 - 1,8 = 418,95 г
4) По условию задачи образовавшийся раствор гидроксида данного металла имеет концентрацию 2%. Понятие 2% раствор означает, что в 100 г раствора содержится 2 г растворенного вещества или на 2 г растворенного вещества приходится 98 г воды. На основании этого составляем пропорцию:
98 г воды ------------------- 2 г вещества
418,95 г воды ------------------ Х г вещества
Х = 418,95*2/98 = 8,55 г
Значит масса образовавшегося гидроксида равна 8,55 г
5) Так как металл неизвестен, обозначим его молярную массу через Y, тогда масса 1 моля гидроксида данного металла равна:
М(Ме(ОН)₂) = Y + 2*17 = (Y + 34) г/моль
6) На основании уравнения реакции составляем пропорцию:
При образовании (Y + 34) г Ме(ОН)₂ выделяется 2 моля газа Н₂
При образовании 8,55 г Ме(ОН)₂ -------------------- 0,1 моль газа Н₂
0,1 * (Y + 34) = 8,55 *2
0,1 Y + 3,4 = 17,1
0,1 Y = 13,7
Y = 137
То есть масса 1 моля металла равна 137 г/моль. Смотрим в таблицу Менделеева. Так как молярные и молекулярные массы численно равны, то молекулярную массу 137 имеет металл барий - Ва.
Answers & Comments
Verified answer
1) Так как один моль любого газа при н.у. занимает объем 22,4 л, то 2,24 л выделившегося газа составляет 0,1 моль.
2) Обозначим неизвестный металл через Ме. Так как металл двухвалентный, то уравнение реакции следующее:
МеН₂ + 2Н₂О = Ме(ОН)₂ + 2Н₂
3) По уравнению реакции видно, что когда в результате реакции выделяется 2 моля газа, при этом расходуется 2 моля воды. Значит при выделении 0,1 моля газа расходуется 0,1 моль воды.
Так как масса 1 моля воды равна 18 г/моль, то 0,1 моль воды составляет 1,8 г.
Таким образом после реакции израсходовалось 1,8 г воды, то масса воды в получившемся растворе равна:
420,75 - 1,8 = 418,95 г
4) По условию задачи образовавшийся раствор гидроксида данного металла имеет концентрацию 2%. Понятие 2% раствор означает, что в 100 г раствора содержится 2 г растворенного вещества или на 2 г растворенного вещества приходится 98 г воды. На основании этого составляем пропорцию:
98 г воды ------------------- 2 г вещества
418,95 г воды ------------------ Х г вещества
Х = 418,95*2/98 = 8,55 г
Значит масса образовавшегося гидроксида равна 8,55 г
5) Так как металл неизвестен, обозначим его молярную массу через Y, тогда масса 1 моля гидроксида данного металла равна:
М(Ме(ОН)₂) = Y + 2*17 = (Y + 34) г/моль
6) На основании уравнения реакции составляем пропорцию:
При образовании (Y + 34) г Ме(ОН)₂ выделяется 2 моля газа Н₂
При образовании 8,55 г Ме(ОН)₂ -------------------- 0,1 моль газа Н₂
0,1 * (Y + 34) = 8,55 *2
0,1 Y + 3,4 = 17,1
0,1 Y = 13,7
Y = 137
То есть масса 1 моля металла равна 137 г/моль. Смотрим в таблицу Менделеева. Так как молярные и молекулярные массы численно равны, то молекулярную массу 137 имеет металл барий - Ва.
Ответ: Ва
Verified answer
1. n Н2= V/ Vм=2,24/22,4=0,1 моль
Учитывая соотношения веществ по уравнению реакции находим количества основания и затраченной воды
МеН₂ + 2Н₂О = Ме(ОН)₂ + 2Н₂
n (Ме(ОН)₂)=1/2 n (Н2)=0,1/2=0,05 моль
n(Н₂О)= n (Н2)=0,1 моль, m(H2О) = n*М=0,1*18=1,8 г
m(H2О) ост=420,75 - 1,8 = 418,95 г
Найдем массу Ме(ОН)₂ используя формулу w = m(Ме(ОН)₂) / m р-ра
через х обозначим массу Ме(ОН)₂
0,02= х/ (х+418,95)
0,02х+8,379=х
х=8,55 г
Находим молярную массу ( Ме(ОН)₂) М= m/ n=8,55/0,05=171 г/моль
Вычитаем из молярной массы известное и находим массу металла
171-16*2-1*2=137 г/моль (Ва)