Химия

8 класс
Вопрос
Пластинку неизвестного металла поместили в 800 г раствора нитрата свинца (II) с массовой долей $Pb(NO_{3})_{2}$ 5 % . Через некоторое время масса пластинки увеличилась на 14,2 г, а массовая доля $Pb(NO_{3})_{2}$ стала равной 0,88 % . Какой металл был взят, если известно, что в нитрате он находится в степени окисления +2?
Ответ


Рассчитываем массу нитрата свинца в исходном растворе:

$m_{1}(Pb(NO_{3} )_{2}) = \frac{ \omega_{1}(Pb(NO_{3})_{2} \cdot m_{1}(р-ра)}{100 \text{ % }}$;
$m_{1}(Pb(NO_{3})_{2})= \frac{5 \cdot 800}{100} = 40 г$.

Вычисляем массу конечного раствора:

$m_{2}(р-ра) = 800 г - 14,2 г - 785,8 г$.

Находим массу нитрата свинца в конечном растворе:

$m_{2}(Pb(NO_{3})_{2}) = \frac{ \omega_{2}(Pb(NO_{3})_{2} \cdot m_{2}(р-ра)}{100 \text{ %}}$;
$m_{2}(Pb(NO_{3})_{2}) = \frac{0,88 \cdot 785,8}{100} = 6,9 г$.

Масса нитрата свинца, вступившего в реакцию, равна разности масс нитрата свинца в исходном и конечном растворах:

$m_{3}(Pb(NO_{3})_{2}) = m_{1} (Pb(NO_{3})_{2}) - m_{2}(Pb(NO_{3} )_{2} )$;
$m_{3}(Pb(NO_{3})_{2}) = 40 - 6,9 = 33,1 г$.

Вычисляем его количество:

$\nu (Pb(NO_{3})_{2}) = \frac{ m_{3}(Pb(NO_{3})_{2})}{M(Pb(NO_{3})_{2})}$;
$\nu (Pb(NO_{3})_{2}) = \frac{33,1}{331} = 0,1 моль$.

Записываем уравнение реакции

$Me + Pb(NO_{3})_{2} \rightarrow Pb + Me(NO_{3})_{2}$.

Определяем количество образовавшегося свинца.
Согласно уравнению реакции

$\nu (Pb) = \nu (Pb(NO_{3})_{2}); \nu (Pb) = 0,1 моль$.

Рассчитываем массу образовавшегося свинца:

$m(Pb) = \nu (Pb) \cdot M(Pb); m(Pb) = 0,1 \cdot 207 = 20,7 г$.

В результате реакции неизвестный металл растворяется, свинец осаждается. Тогда изменение массы пластинки равно разности масс восстановленного свинца и растворенного металла:

$\Delta m = m(Pb) - m(Me)$.

Переписываем уравнение

$m(Me) = m(Pb) - \Delta m$

и подставляем численные значения (по условию $\Delta m = 14,2 г$):

$m(Me) = 20,7 - 14,2 = 6,5 г$.

Определяем количество неизвестного металла. Из уравнения реакции следует, что

$\nu (Me) = \nu (Pb); \nu (Me) = 0,1 моль$.

Находим молярную массу металла:

$M(Me)= \frac{m(Me)}{ \nu (Me)}; M(Me) = \frac{6,5}{0,1} = 65 г/моль$.

Следовательно, неизвестный металл - цинк.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

Фуллерены привлекают к себе большое внимание из-за необычных химических и физических свойств. Фуллерен $C_{60}$ не проводит электрический ток, но при его соиспарении с калием образуется продукт внедрения металла в кристаллическую решетку фуллерена. Этот продукт - интеркалят - является полупроводником при комнатной температуре и сверхпроводником при 17 К. Определите его молекулярную формулу, если известно, что он содержит 14,0% калия по массе. При соиспарении фуллерена с рубидием и цезием образуется соединение, которое имеет структуру, аналогичную структуре калиевого интеркалята, и обладает сверхпроводящими свойствами уже при 34 К. Определите его молекулярную формулу, если известно, что оно содержит 67,2% углерода по массе.
8 класс Химия Средняя
В химической лаборатории случайно смешали сульфат калия с хлоридом калия. Для выяснения процентного состава образовавшейся смеси ее пробу массой 0,1462 г обработали серной кислотой, получив в результате этой реакции 0,1623 г сульфата калия. Вычислите массу хлорида калия (в граммах) в данной смеси и определите процентный состав последней.
8 класс Химия Средняя
Цинк растворили в соляной кислоте. Массовая доля $HCl$ в конечном растворе оказалась на 10 % меньше, чем в исходном растворе. Определите массовую долю хлорида цинка в конечном растворе.
8 класс Химия Средняя
28,5 г некоторого простого вещества, взрываясь соединяются с водородом, в результате чего получается 30,012 г сложного вещества. Определите химический эквивалент исходного элемента и назовите его. Опишите его физические и химические свойства.
8 класс Химия Средняя
При взаимодействии равных количеств двух одноатомных предельных спиртов ($X$ и $Y$) образовалось три простых эфира массой 18 г и 0,3 моль $H_{2}O$. Определите количество атомов водорода в составе молекулы более легкого спирта.
8 класс Химия Средняя
Химик, определявший атомную массу нового элемента $X$ в середине XIX в., воспользовался следующим методом: он получал четыре соединения, содержащие элемент $X$ (А, Б, В и Г), и определял массовую долю элемента (%) в каждом из них. В сосуд, из которого предварительно был откачан воздух, он помещал каждое соединение, переведенное в газообразное состояние при $250 С^{ \circ }$, и устанавливал при этом давление паров вещества $1,013 \cdot 10^5$ Па. По разности масс пустого и полного сосудов определялась масса газообразного вещества. Аналогичная процедура проводилась с азотом. В результате можно было составить такую таблицу: Определите вероятную атомную массу элемента $X$.
8 класс Химия Средняя
При действии на 26,88 г вещества А эквивалентным количеством воды или серной кислоты образуется 1,2 г одного и того же продукта Б. Определить, что собой представляет вещество А, если дополнительно известно, что молярное отношение А : Б в обеих реакциях равно $1 : 2$.
8 класс Химия Средняя
Минерал пирит ($FeS_{2}$) может гореть без доступа воздуха, если его смешать с нитратом калия ($KNO_{3}$). Напишите уравнение реакции горения, если известно, что смесь прореагировала полностью, а продукты сгорания: сульфит калия, сернистый газ, оксид железа (III) и азот. Сколько % по массе пирита содержит стехиометрическая смесь?
8 класс Химия Средняя
Сколько граммов $CaCO_3$ выпадает в осадок, если к 400 мл 0,5 н. раствора $CaCl_2$ добавить в избытке раствор соды?
8 класс Химия Средняя
К подкисленному раствору, содержащему 0,543 г некоторой соли, в состав которой входят натрий, хлор и кислород, добавили иодид калия до прекращения выделения иода; при этом выделилось 3,05 г иода. Установите формулу соли. На сколько процентов уменьшится масса твердого вещества при полном термическом разложении исходной соли?.
8 класс Химия Средняя