Question

При растворении смеси трёх двувалентных металлов массой 2.32 в хлоридной кислоте образовалось 1.568 литров водорода (н.у). атомные массы металлов относятся как 3: 5: 7, а соотношение числа их атомов в смеси 4: 2: 1. определите относительные атомные массы металлов и назовите их

Answer 1

M1 - магний, A(M1) = 24

M2 - кальций, A(M2) = 40

M3 - железо, A(M3) = 56

Объяснение:

Пусть M1, M2 и M3 - металлы, относительную массу которых (и вообще их самих) мы будем искать. Составим уравнения взаимодействия:

$M_1 + 2HCl = M_1Cl_2 + H_2\\M_2 + 2HCl = M_2Cl_2 + H_2\\M_3 + 2HCl = M_3Cl_2 + H_2$

Соотношение атомов металлов в смеси говорит нам о том, что количество вещества имеют такое же соотношение, как 4 : 2 : 1. Если мы обозначим за x,y,z - соответственно количество вещества 1, 2 и 3 металла, то относительно уравнений мы получим:

$22.4x + 22.4y + 22.4z = 1.568$

Это означает, что объем водорода - это суммарный объем выделяющегося водорода в каждой реакции. Если за ξ обозначить одну часть соотношения, то уравнение выше можно перезаписать как $22.4*(4\xi+2\xi+\xi) = 1.568\\22.4 * 7\xi = 1.568\\\xi = 0.01$

Значит, первый металл имеет количество вещества 0.04 моль, второй - 0.02 моль, и третий - 0.01 моль.

Теперь определим массы: u, v, w - атомные массы соответствующих металлов 1, 2 и 3. И пусть все та же ξ - это единица соотношения, одна часть от соотношения.

И если верно уравнение:

$0.04u + 0.02v + 0.01w = 2.32$

То должно быть верно и уравнение:

$0.04*3\xi + 0.02 * 5\xi + 0.01 * 7\xi = 2.32\\12\xi + 10\xi + 7\xi = 232\\29\xi = 232\\\xi = 8$

А это значит, что относительная атомная масса первого металла равна 3*8 = 24 (что соответствует магнию), второго 5*8 = 40 (соответствует кальцию) и 7 * 8 = 56 (соответствует железу)