Химия

8 класс
Вопрос
Смесь 0,3 г двухвалентного металла с его окисью растворили в 8 мл 1 н. соляной кислоты, при этом выделилось 36,4 мл водорода, измеренного при нормальных условиях. Установите процентный состав смеси и назовите исследуемый металл. Назовите важнейшие химические соединения этого металла и расскажите о его применении.
Ответ


$M + 2HCl = MCl_2 + H_2$,
$MO + 2HCl = MCl_2 + H_2O$.

При взаимодействии металла с кислотой было получено $36,4 : 11200 = 0,00325$ г-экв водорода, т. е. в смеси содержалось 0,00325 г-экв металла.

Со смесью металла и его окисла прореагировало $0,008 \cdot 1 = 0,008$ г-экв $HCl$, т. е. 0,00325 г-экв $HCl$ прореагировало с металлом и $0,008 - 0,00325 = 0,00475$ г-экв $HCl$ вступило в реакцию с 0,00475 г-экв окисла этого металла.

Если обозначить эквивалент металла $Э$, то эквивалент окисла равен $(Э + 8)$ (степень окисления не меняется, поэтому эквивалент металла при реакции с кислотой тот же, что и в окисле). При этом масса смеси

$m = 0,00325 \cdot Э + 0,00475 (Э + 8) = 0,3$ г,

откуда $Э = 32,7$, что близко к эквиваленту цинка ($A = 65,4; Э = 32,7$).

(Задача не может быть решена предложенным методом, если окисел металла восстанавливается водородом в момент выделения, а металл проявляет различные степени окисления, как, например, в случае смеси $Fe + Fe_2O_3$ или $Fe + Fe_3O_4$.)

В смеси содержалось $0,00375 \cdot 32,7 = 0,1056$ г цинка, что составляет

$\frac{0,1056 \cdot 100}{0,3} = 35,2$ % $Zn$

и $100 - 35,2 = 64,8 %$ окиси цинка $ZnO$.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме