Номер 13, страница 134 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

13. При взаимодействии щелочноземельного металла массой 8 г с водой выделился водород объёмом 4,48 л (н. у.). Определите этот металл. Ответ подтвердите расчётами.

Дано:

$m(Ме) = 8 \text{ г}$

$V(H_2) = 4.48 \text{ л}$ (н. у.)

Перевод в СИ:

$m(Ме) = 0.008 \text{ кг}$

$V(H_2) = 0.00448 \text{ м}^3$

Найти:

$Ме - ?$

Решение:

Щелочноземельные металлы (Ме) — это элементы 2-й группы Периодической системы, которые в реакциях проявляют валентность II. Запишем уравнение реакции взаимодействия щелочноземельного металла с водой в общем виде:

$Ме + 2H_2O \rightarrow Ме(OH)_2 + H_2 \uparrow$

1. Найдем количество вещества выделившегося водорода ($H_2$). Объем газа дан при нормальных условиях (н. у.), поэтому для расчета используем молярный объем газов $V_m = 22.4 \text{ л/моль}$.

$n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_m} = \frac{4.48 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.2 \text{ моль}$

2. Из уравнения реакции видно, что на 1 моль металла приходится 1 моль водорода. Следовательно, их количества вещества равны:

$n(Ме) = n(H_2) = 0.2 \text{ моль}$

3. Зная массу металла и его количество вещества, рассчитаем молярную массу металла ($M(Ме)$).

$M(Ме) = \frac{m(Ме)}{n(Ме)} = \frac{8 \text{ г}}{0.2 \text{ моль}} = 40 \text{ г/моль}$

4. Молярная масса элемента численно равна его относительной атомной массе. По Периодической системе находим щелочноземельный металл с атомной массой 40. Этим металлом является кальций (Ca).

Ответ: искомый металл – кальций (Ca).