Номер 2, страница 17, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

•2. При взаимодействии с водой некоторого металла, при нагревании образовался двухвалентный оксид этого металла массой 16,2 г и водород 0,4 г. Определите, какой металл был взят для реакции с водой?

Дано:

$m(MeO) = 16.2 \text{ г}$

$m(H_2) = 0.4 \text{ г}$

Валентность металла (Me) = II

Найти:

Металл (Me) - ?

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции. Обозначим неизвестный металл как Me. Поскольку металл двухвалентен, формула его оксида будет MeO. Реакция металла с водой (в виде пара при нагревании) с образованием оксида и водорода выглядит следующим образом:

$Me + H_2o \xrightarrow{t} Meo + H_2$

Уравнение сбалансировано, и мы видим, что из 1 моль металла образуется 1 моль оксида и 1 моль водорода.

2. Найдем количество вещества (число моль) выделившегося водорода ($H_2$). Для этого нам понадобится его молярная масса.

Молярная масса водорода $M(H_2) = 2 \cdot 1.008 \approx 2 \text{ г/моль}$.

Рассчитаем количество вещества водорода по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(H_2) = \frac{m(H_2)}{M(H_2)} = \frac{0.4 \text{ г}}{2 \text{ г/моль}} = 0.2 \text{ моль}$

3. Согласно уравнению реакции, количество вещества образовавшегося оксида металла равно количеству вещества выделившегося водорода:

$n(MeO) = n(H_2) = 0.2 \text{ моль}$

4. Теперь, зная массу ($m(MeO) = 16.2 \text{ г}$) и количество вещества ($n(MeO) = 0.2 \text{ моль}$) оксида металла, мы можем рассчитать его молярную массу:

$M(MeO) = \frac{m(MeO)}{n(MeO)} = \frac{16.2 \text{ г}}{0.2 \text{ моль}} = 81 \text{ г/моль}$

5. Молярная масса оксида $M(MeO)$ является суммой молярной массы металла $M(Me)$ и молярной массы кислорода $M(O)$.

$M(MeO) = M(Me) + M(O)$

Молярная масса кислорода $M(O)$ приблизительно равна $16 \text{ г/моль}$.

Найдем молярную массу неизвестного металла:

$M(Me) = M(MeO) - M(O) = 81 \text{ г/моль} - 16 \text{ г/моль} = 65 \text{ г/моль}$

6. Обратившись к Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, находим элемент с атомной массой, наиболее близкой к 65 г/моль. Этим элементом является цинк (Zn), его относительная атомная масса составляет 65.38. Цинк проявляет валентность II, что соответствует условию задачи.

Ответ: для реакции с водой был взят цинк (Zn).