Химия
8 класс
Вопрос
Нитрат неизвестного металла растворили в воде. Раствор разделили на две равные части. К одной части добавили магний, к другой - такую же массу цинка. По окончании реакции масса осадка во второй части оказалась на 2,05 г меньше. После добавления избытка соляной кислоты к обоим осадкам они частично растворились и их массы оказались равными и составили 3,2 г. Определите неизвестный металл.
Ответ
Записываем уравнения реакций:
Me(NO3)x+x2Mg→x2Mg(NO3)2+Me; (1)
Me(NO3)x+x2Zn→x2Zn(NO3)2+Me. (2)
В результате реакции магний и цинк растворяются, неизвестный металл осаждается. Цинк и магний растворяются в соляной кислоте. Следовательно, в осадке после действия соляной кислоты будет находиться только неизвестный металл. Значит, в результате как 1-й, так и 2-й реакции образовалось 3,2 г неизвестного металла.
Поскольку массы образовавшегося неизвестного металла в обеих частях равны, равны и его количества в обеих частях. Согласно этому равны и количества магния и цинка, вступивших в реакцию с нитратом, так как равны их валентности. При условии, что в реакцию вступят 1 моль магния и 1 моль цинка, массы осадков будут отличаться на величину:
Δm=65г−24г=41г.
В условии сказано, что Δm1=2,05г. Составляем пропорцию:
если 1 моль Mg прореагирует, то Δm=41г;
если x моль Mg прореагирует, то Δm1=2,05г;
x=ν(Mg)=0,05моль.
Выражаем количество неизвестного металла. Согласно уравнению реакции (1):
ν(Me)=2ν(Mg)x;ν(Me)=2⋅0,05x=0,1x.
Выражаем молярную массу неизвестного металла:
M(Me)=m(Me)ν(Me);M(Me)=3,20,1x=32x, где x - валентность металла. Принимаем валентность металла, равную единице (x=1). Тогда его молярная масса равна 32 г/моль. Такой металл не существует. Если же металл двухвалентен (х=2), то его молярная масса составляет 64 г/моль. Металлом с такой молярной массой является медь.