Химия
8 класс
Вопрос
Две разные навески некоторого металла растворили - одну в соляной кислоте, вторую в растворе гидро-окиси натрия,- получив в обоих случаях по 184,5 мл водорода, измеренного при температуре $18^{\circ} С$ и давлении 738 мм рт. ст. Раствор, образовавшийся при действии на металл соляной кислоты, выпарили и прокалили до постоянного веса, получив при этом 0,255 г окиси металла.
Определите этот металл, объясните происходящие химические реакции и напишите их уравнения.
Ответ
Соль металла в водном растворе при упаривании подверглась гидролизу с образованием гидроксида, прокаливание которого дало оксид, причем количество выделившегося водорода эквивалентно количеству полученного оксида.
При действии металла на кислоту выделилось
$n = \frac{pV}{RT} = \frac {738 \cdot0,184 \cdot 5}{760 \cdot 0,082 \cdot 291} = 7,5 \cdot 10^{-3}$ моля $H_2$,
что соответствует $2 \cdot 7,5 \cdot 10^{-3} = 1,5 \cdot 10^{-2}$ г-экв водорода.
Эквивалент оксида равен $0,255 : 1,5 \cdot 10^{-2} = 17$.
Эквивалент металла
$Э_{металла} = Э_{оксида} - Э_{кислорода} = 17 - 8 = 9$.
Эквивалент, равный 9, имеет алюминий ($A = 27, Э = 27 : 3$), который действительно реагирует с выделением водорода с растворами как кислот, так и щелочей, а его соли сильно гидролизованы в растворах
$2Al + 6H^{+} = 2Al^{3+} + 3H_2$,
$2Al + 6H_2O + 2OH^{-} = 2Al(OH)_4^{-} + 3H_2$,
$Al^{3+} + 3H_2O \overset {t^{\circ}}{\rightarrow} Al(OH)_3 \downarrow + 3H^{+}$ (в виде $HCl \uparrow$),
$2Al(OH)_3 \overset {t^{\circ}}{\rightarrow} Al_2O_3 + 3H_2O$.