Номер 6, страница 136 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 28. Общая характеристика щелочных металлов. Глава 3. Металлы главных подгрупп - номер 6, страница 136.

Условие.

6. При взаимодействии 1,71 г щелочного металла с водой выделилось 224 мл водорода (н. у.). Какой металл вступил в реакцию с водой?

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(\text{Me}) = 1,71 \text{ г}$

$V(H_2) = 224 \text{ мл}$

Условия: н. у. (нормальные условия)

Перевод в СИ:

$V(H_2) = 224 \text{ мл} = 0,224 \text{ л}$

Найти:

Неизвестный щелочной металл (Me).

Решение:

1. Составим уравнение реакции взаимодействия щелочного металла (обозначим его как Me) с водой. Щелочные металлы (элементы I группы главной подгруппы) в своих соединениях проявляют валентность I. Уравнение реакции в общем виде:

$2\text{Me} + 2H_2O \rightarrow 2\text{MeOH} + H_2\uparrow$

2. Найдем количество вещества (моль) выделившегося водорода. При нормальных условиях (н. у.) молярный объем любого газа $V_m$ составляет 22,4 л/моль. Используем формулу:

$n = \frac{V}{V_m}$

$n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_m} = \frac{0,224 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,01 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции найдем количество вещества щелочного металла, вступившего в реакцию. Из стехиометрических коэффициентов уравнения видно, что количество вещества металла в 2 раза больше количества вещества водорода:

$\frac{n(\text{Me})}{2} = \frac{n(H_2)}{1}$

$n(\text{Me}) = 2 \cdot n(H_2) = 2 \cdot 0,01 \text{ моль} = 0,02 \text{ моль}$

4. Зная массу и количество вещества металла, можем рассчитать его молярную массу ($M$) по формуле:

$M = \frac{m}{n}$

$M(\text{Me}) = \frac{m(\text{Me})}{n(\text{Me})} = \frac{1,71 \text{ г}}{0,02 \text{ моль}} = 85,5 \text{ г/моль}$

5. Определим, какому щелочному металлу соответствует найденная молярная масса, обратившись к Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

• $M(\text{Li}) \approx 6,94$ г/моль
• $M(\text{Na}) \approx 23,0$ г/моль
• $M(\text{K}) \approx 39,1$ г/моль
• $M(\text{Rb}) \approx 85,5$ г/моль
• $M(\text{Cs}) \approx 132,9$ г/моль

Рассчитанная молярная масса (85,5 г/моль) соответствует рубидию (Rb).

Ответ: В реакцию с водой вступил рубидий (Rb).