Химия
8 класс
Вопрос
В раствор хлорида меди (II) поместили пластинки металлов А и Б. Через некоторое время масса пластинок увеличилась соответственно на 2,2 и 5,52 г. Определить, какие металлы были взяты, если дополнительно известно, что металл $A$ в соединениях проявляет валентность, равную 2, а металл Б - 3. Отношение их эквивалентных масс соответственно равно $1 : 2$.
Ответ
Согласно условию задачи масса обеих пластинок увеличилась. Следовательно, масса молей атомов обоих металлов меньше массы моля атома меди.
Обозначим массы молей атомов металлов $A$ и $Б$ соответственно через $x$ и $y$. Рассчитаем, сколько граммов металла $A$ вступило в реакцию, учитывая, что разность между массами молей атомов меди и металла $A$ равна ($64 - x$) г.
Согласно схеме уравнения реакции
$CuCl_{2} + A = Cu + ACl_{2}$
если в реакцию вступает $x$ г металла $A$, то разность равна ($64 - x$) г
если в реакцию вступает $a$ г металла $A$, то разность равна 2,2 г
$a = \frac {2,2x}{64 - x}$. г
Вычислим, сколько граммов металла Б вступило в реакцию. Согласно схеме уравнения реакции
$3CuCl_{2} + 2Б = 3Cu + 2БCl_{3}$
отношение числа молей атомов $Cu : Б = 3 : 2$, разность между массами молей атомов меди и металла Б равна ($64 \cdot 3 - 2y$) г. Составим пропорцию:
в реакцию вступает $2y$ г металла Б, то разность равна ($64 \cdot 3 - 2y$)
в реакцию вступает $b$ г металла Б, то разность равна 5,52
$b = \frac {5,52y}{96 - y}$ г,
Отношение $a : b = x : y$ или $ \frac{x}{y} = \frac {2,2x}{64 - x} : \frac {5,52y}{96 - y}$.
Откуда $4,4y - 5,52x = 69,12$ (1)
Из условия задачи известно, что отношение эквивалентных масс металлов A к Б равно $1 : 2$. Следовательно, учитывая валентность металлов, отношение их атомных масс должно быть равно $2 : 6$ или $1 : 3$, т. е.
$y = 3x$. (2)
Решив системы уравнений (1) и (2), находим: $x = 9, y = 27$. Искомые металлы - бериллий и алюминий.