Номер 2, страница 129, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. Щелочной металл массой 10 г растворили в воде. При этом выделилось 2,87 л (н. у.) водорода. Установите, какой металл был растворен.

Дано:

Масса щелочного металла, $m(\text{Me}) = 10 \text{ г}$

Объем выделившегося водорода (н.у.), $V(\text{H}_2) = 2,87 \text{ л}$

Молярный объем газа при н.у., $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$

Найти:

Неизвестный щелочной металл (Me)

Решение:

1. Запишем уравнение реакции щелочного металла (обозначим его как Me) с водой. Щелочные металлы относятся к I группе Периодической системы, поэтому их валентность равна I.

$2\text{Me} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{MeOH} + \text{H}_2 \uparrow$

2. Найдем количество вещества (число моль) выделившегося водорода. Объем дан для нормальных условий (н.у.), поэтому используем молярный объем газов $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$.

$n(\text{H}_2) = \frac{V(\text{H}_2)}{V_m} = \frac{2,87 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} \approx 0,1281 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции определим количество вещества щелочного металла, вступившего в реакцию. Из стехиометрических коэффициентов следует, что количество вещества металла в два раза больше количества вещества водорода.

$n(\text{Me}) = 2 \cdot n(\text{H}_2)$

$n(\text{Me}) = 2 \cdot 0,1281 \text{ моль} \approx 0,2562 \text{ моль}$

4. Зная массу и количество вещества металла, можем рассчитать его молярную массу ($\text{M}$).

$M(\text{Me}) = \frac{m(\text{Me})}{n(\text{Me})} = \frac{10 \text{ г}}{0,2562 \text{ моль}} \approx 39,03 \text{ г/моль}$

5. Сравним полученную молярную массу со справочными значениями молярных масс щелочных металлов:

Li (Литий) ≈ 7 г/моль

Na (Натрий) ≈ 23 г/моль

K (Калий) ≈ 39 г/моль

Rb (Рубидий) ≈ 85,5 г/моль

Cs (Цезий) ≈ 133 г/моль

Полученное значение $39,03 \text{ г/моль}$ практически совпадает с молярной массой калия (K).

Ответ: Растворенным металлом был калий (K).