Question

При реагировании гидрида двух валентного металла с водой массой 420,75 г. выделился газ объёмом (при.н.у.) 2,24 л. в результате реакции образовался 2 % ный раствор. найдите металл

Answer 1

1) Так как один моль любого газа при н.у. занимает объем 22,4 л, то 2,24 л выделившегося газа составляет 0,1 моль.

2) Обозначим неизвестный металл через Ме. Так как металл двухвалентный, то уравнение реакции следующее:

МеН₂ + 2Н₂О = Ме(ОН)₂ + 2Н₂

3) По уравнению реакции видно, что когда  в результате реакции выделяется  2 моля  газа, при этом расходуется 2 моля воды. Значит при выделении 0,1 моля газа  расходуется 0,1 моль воды.

Так как масса 1 моля воды равна 18 г/моль, то 0,1 моль воды составляет 1,8 г.

Таким образом после реакции израсходовалось 1,8 г воды, то масса воды в получившемся растворе равна:

420,75 - 1,8 = 418,95 г

4) По условию задачи образовавшийся раствор гидроксида данного металла имеет концентрацию 2%. Понятие 2% раствор означает, что в 100 г раствора содержится 2 г растворенного вещества или на 2 г растворенного вещества приходится 98 г воды. На основании этого составляем пропорцию:

     98 г воды 2 г вещества

418,95 г воды Х г вещества

Х = 418,95*2/98 = 8,55 г

Значит масса образовавшегося гидроксида равна 8,55 г

5) Так как металл неизвестен, обозначим его молярную массу через Y, тогда масса 1 моля гидроксида данного металла равна:

М(Ме(ОН)₂) = Y + 2*17 = (Y + 34) г/моль

6) На основании уравнения реакции составляем пропорцию:

При образовании (Y + 34) г Ме(ОН)₂ выделяется 2 моля газа Н₂

  При образовании 8,55 г Ме(ОН)₂ 0,1 моль газа Н₂

0,1 * (Y + 34) = 8,55 *2

0,1 Y + 3,4 = 17,1

0,1 Y = 13,7

Y = 137

То  есть масса 1 моля металла равна 137 г/моль. Смотрим в таблицу Менделеева. Так как молярные и молекулярные массы численно равны, то молекулярную массу 137 имеет металл барий - Ва.

ответ: Ва

Answer 2

1. n Н2= V/ Vм=2,24/22,4=0,1 моль  

Учитывая соотношения веществ по уравнению реакции находим количества основания и затраченной воды  

МеН₂ + 2Н₂О = Ме(ОН)₂ + 2Н₂  

n (Ме(ОН)₂)=1/2 n (Н2)=0,1/2=0,05 моль

n(Н₂О)= n (Н2)=0,1 моль, m(H2О) = n*М=0,1*18=1,8 г

m(H2О) ост=420,75 - 1,8 = 418,95 г  

Найдем массу Ме(ОН)₂ используя формулу w = m(Ме(ОН)₂) / m р-ра

через х обозначим массу Ме(ОН)₂

0,02= х/ (х+418,95)

0,02х+8,379=х

х=8,55 г

Находим молярную массу ( Ме(ОН)₂)  М= m/ n=8,55/0,05=171 г/моль

Вычитаем из молярной массы известное и находим массу металла

171-16*2-1*2=137 г/моль  (Ва)