Химия
8 класс
Вопрос
В водный раствор хлорида некоторого металла, меЮщий объем 10 мл, опустили железную пластинку массой 10 г, и после того как металл из раствора полностью осел на пластинке, ее масса увеличилась до 10,1 г. Затем в такое же количество исследуемого раствора опустили кадмиевую пластинку массой 10 г, и после завершения реакции ее масса уменьшилась до 9,4 г.
Хлорид какого металла содержался в исследуемом растворе и какова была молярная концентрация последнего?
Объясните происходящие процессы, приведя уравнения соответствующих химических реакций.
Ответ
Соль содержит металл, стоящий в ряду напряжений после железа и кадмия.
Введем следующие обозначения:
a - масса железа , перешедшего в раствор (ЭFe=A/2=27,92),
b - масса выделившегося металла (Эx),
c - масса кадмия, перешедшего в раствор (ЭCd=A/2=56,2),
x - количество г-экв реагировавших веществ. Тогда
{10−a+b=10,110−c+b=9,4,
{10−27,92x+Эx⋅x=10,110−56,2x+Эx⋅x=9,4
{1Э⋅x−27,92x=0,1Э⋅x−56,2=−0,6,
отсюда 28,28x=0,7, x=0,0247. Следовательно, Э⋅0,0247=27,92⋅0,0247=0,1, 0,0247Э=0,79,Э=31,94. Эта величина близка значению эквивалента меди Э=63,8:2=31,9.
В 100 мл взятых растворов содержалось по 0,0247 г-экв соли меди, т. е. в 1 л содержалось 0,0247⋅10=0,247 г-экв, или 0,1235 моля, меди, и концентрация раствора соли меди равна 0,247 н. или 0,1235M.
Окислительно-восстановительные реакции между металлами (восстановители) и ионами меди (окислитель) происходили по уравнениям
Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,
Cd+Cu2+=Cu+Cd2+.