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=MCl2+H2,
MO+2HCl=MCl2+H2O.
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⋅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⋅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+Fe2O3 или Fe+Fe3O4.)
В смеси содержалось 0,00375⋅32,7=0,1056 г цинка, что составляет
0,1056⋅1000,3=35,2 % Zn
и 100−35,2=64,8 окиси цинка ZnO.