Номер 13, страница 130 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

13. Щелочноземельный металл массой 2 г сожгли в кислороде и получили 2,8 г соответствующего оксида. Определите этот металл. ОтВет подтвердите расчётами.

Дано:

$m(\text{Ме}) = 2$ г

$m(\text{МеО}) = 2.8$ г

Ме - щелочноземельный металл

Найти:

Ме - ?

Решение:

Щелочноземельные металлы (элементы IIA группы периодической системы) в соединениях, как правило, проявляют степень окисления +2. Следовательно, формула оксида неизвестного металла (Ме) будет МеО.

Запишем уравнение реакции горения металла в кислороде:

$2\text{Ме} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{МеО}$

Согласно закону сохранения массы, масса вступившего в реакцию кислорода равна разности масс образовавшегося оксида и исходного металла:

$m(\text{O}) = m(\text{МеО}) - m(\text{Ме}) = 2.8 \text{ г} - 2 \text{ г} = 0.8 \text{ г}$

Найдем количество вещества (моль) атомов кислорода, вступивших в реакцию. Молярная масса атомарного кислорода $M(\text{O})$ составляет 16 г/моль.

$n(\text{O}) = \frac{m(\text{O})}{M(\text{O})} = \frac{0.8 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} = 0.05 \text{ моль}$

Из формулы оксида МеО видно, что на 1 моль атомов металла приходится 1 моль атомов кислорода. Следовательно, их количества вещества равны:

$n(\text{Ме}) = n(\text{O}) = 0.05 \text{ моль}$

Теперь, зная массу и количество вещества металла, мы можем рассчитать его молярную массу $M(\text{Ме})$:

$M(\text{Ме}) = \frac{m(\text{Ме})}{n(\text{Ме})} = \frac{2 \text{ г}}{0.05 \text{ моль}} = 40 \text{ г/моль}$

Обратимся к периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и найдем щелочноземельный металл с относительной атомной массой, равной 40. Этот металл - кальций (Ca).

Проверим, составив уравнение реакции для кальция:

$2\text{Ca} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{CaO}$

$n(\text{Ca}) = \frac{m(\text{Ca})}{M(\text{Ca})} = \frac{2 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.05 \text{ моль}$

По уравнению реакции, $n(\text{CaO}) = n(\text{Ca}) = 0.05 \text{ моль}$.

$M(\text{CaO}) = 40 + 16 = 56 \text{ г/моль}$

$m(\text{CaO}) = n(\text{CaO}) \times M(\text{CaO}) = 0.05 \text{ моль} \times 56 \text{ г/моль} = 2.8 \text{ г}$, что соответствует условию задачи.

Ответ: неизвестный щелочноземельный металл — это кальций (Ca).