Химия
8 класс
Вопрос
Одну из двух пластинок исследуемого металла опустили в раствор нитрата серебра, а другую - в раствор сульфата меди. На обеих пластинках выделился металл, прочно прилегающий к поверхности. Когда в обоих растворах прореагировало одинаковое количество исследуемого металла, масса первого раствора уменьшилась на 1,915 г, а второго - на 0,392 г. Известно также, что гидроокись исследуемого металла трудно растворяется в воде, не растворяется в растворе гидроокиси натрия, но хорошо растворяется в растворе хлорида аммония.
Назовите исследуемый металл и приведите уравнения описанных химических реакций.
Ответ
Исследуемый металл более активен, чем медь и серебро, и вытеснил их из раствора в эквивалентном количестве
M+nAg+=Mn++nAg,
M+n2Cu2+=Mn++n2Cu.
При этом в обоих случаях прореагировало одинаковое ко* личество металла и выделились эквивалентные количества серебра (Э1=107,9) и меди (Э2=31,77).
При реакции m г металла (m=n⋅Эх) из раствора удалится n⋅Э1=107,9n г ионов серебра и в раствор перейдет n⋅Эx г металла М
Δm1=107,9n−n⋅Эх=1,915. (1)
Аналогично при реакции m г металла (m=n⋅Эх) из раствора удалится n⋅Э2=31,77n г ионов меди и в раствор перейдет n⋅Эx г металла М
Δm2=31,77n−n⋅Эx=0,392. (2)
Из соотношений (1) и (2) получаем
{(NULL,9−Эx)n=1,915(NULL,77−Эx)n=0,392,
n=1,915107,9−Эx=0,39231,77−Эx,
откуда Эx=12,15.
Атомная масса неизвестного металла А=Э⋅В, где В - степень окисления (валентность) металла.
A=12,15 (металл одновалентен) - не существует,
A=24,30 (металл двухвалентен) - магний,
A=36,45 (металл трехвалентен) - не существует,
A=48,60 (металл четырехвалентен) - близко к титану.
В реакциях с растворами солей металлы не проявляют степени окисления больше +4, поэтому A≥60,75 (при В≥5) рассматривать не имеет смысла.
Химические реакции, описывающие поведение соединений металла, однозначно подтверждают, что неизвестным металлом был магний, а не титан (титан не реагирует с растворами солей, его гидроксид растворяется в растворах щелочей). Гидроксид магния растворим в растворах солей аммония
Mg(OH)2+2NH4Cl=MgCl2+2NH3+2H2O.