Номер 3, страница 106, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 3*. Щелочной металл массой 2,66 г поместили в избыток хлора. Полученное твердое вещество растворили в воде, к раствору добавили избыток раствора нитрата серебра. При этом выпал осадок массой 2,87 г. Какой металл был взят?

Дано:

Масса щелочного металла $m(Me) = 2,66$ г

Масса осадка $m(\text{осадка}) = 2,87$ г

Перевод в систему СИ:

$m(Me) = 2,66 \cdot 10^{-3}$ кг

$m(\text{осадка}) = 2,87 \cdot 10^{-3}$ кг

Найти:

Какой щелочной металл был взят (Me) - ?

Решение:

1. Обозначим неизвестный щелочной металл как Me. Щелочные металлы находятся в I группе периодической системы, поэтому их степень окисления в соединениях равна +1. Составим уравнение реакции щелочного металла с избытком хлора:

$2Me + Cl_2 \rightarrow 2MeCl$

2. Полученное твердое вещество (хлорид металла MeCl) растворили в воде. Затем к раствору добавили избыток нитрата серебра ($AgNO_3$). Произошла реакция ионного обмена, в результате которой выпал нерастворимый осадок хлорида серебра ($AgCl$):

$MeCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl \downarrow + MeNO_3$

Масса выпавшего осадка $AgCl$ по условию составляет 2,87 г.

3. Рассчитаем молярную массу хлорида серебра ($AgCl$). Используя периодическую систему химических элементов, находим относительные атомные массы серебра и хлора:

$M(AgCl) = Ar(Ag) + Ar(Cl) = 108 + 35,5 = 143,5$ г/моль

4. Найдем количество вещества (число моль) хлорида серебра, выпавшего в осадок, по формуле $n = m/M$:

$n(AgCl) = \frac{m(AgCl)}{M(AgCl)} = \frac{2,87 \text{ г}}{143,5 \text{ г/моль}} = 0,02$ моль

5. Согласно уравнению реакции $MeCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl \downarrow + MeNO_3$, стехиометрические коэффициенты перед $MeCl$ и $AgCl$ равны (соотношение 1:1). Следовательно, их количества вещества равны:

$n(MeCl) = n(AgCl) = 0,02$ моль

6. Согласно уравнению реакции $2Me + Cl_2 \rightarrow 2MeCl$, стехиометрические коэффициенты перед Me и MeCl также равны (соотношение 2:2, или 1:1). Следовательно, их количества веществ тоже равны:

$n(Me) = n(MeCl) = 0,02$ моль

7. Зная массу исходного металла ($m(Me) = 2,66$ г) и его количество вещества ($n(Me) = 0,02$ моль), мы можем найти его молярную массу $M(Me)$:

$M(Me) = \frac{m(Me)}{n(Me)} = \frac{2,66 \text{ г}}{0,02 \text{ моль}} = 133$ г/моль

8. Найдем в периодической таблице щелочной металл (элемент IA группы) с молярной массой, близкой к 133 г/моль. Этим металлом является цезий (Cs), его относительная атомная масса составляет 132,9 а.е.м., а молярная масса 132,9 г/моль (что для расчетов округляется до 133 г/моль).

Ответ: был взят цезий (Cs).