Номер 5, страница 158 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 7. Металлы. Параграф 44. Магний. Щелочноземельные металлы. Подумай, ответь, выполни... - номер 5, страница 158.

Условие.

5. 8 г металла со степенью окисления $+2$ прореагировало с водой и выделилось 4,48 л водорода (н. у.). Определите относительную атомную массу металла и назовите его.

Решение.

Решение 2.

Дано:

масса металла $m(\text{Me}) = 8$ г

объем водорода $V(\text{H}_2) = 4,48$ л (н. у.)

степень окисления металла = +2

масса металла $m(\text{Me}) = 0,008$ кг

объем водорода $V(\text{H}_2) = 0,00448$ м$^3$

Найти:

Относительную атомную массу металла $A_r(\text{Me})$

Название металла

Решение:

1. Составим уравнение реакции в общем виде. Обозначим неизвестный металл как Me. Поскольку металл имеет степень окисления +2 и реагирует с водой с выделением водорода, он образует гидроксид Me(OH)$_2$.

$\text{Me} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Me}(\text{OH})_2 + \text{H}_2\uparrow$

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

$n(\text{H}_2) = \frac{V(\text{H}_2)}{V_m} = \frac{4,48 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,2 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции видно, что из 1 моль металла образуется 1 моль водорода. Следовательно, их количества вещества соотносятся как 1:1.

$n(\text{Me}) : n(\text{H}_2) = 1 : 1$

Значит, количество вещества прореагировавшего металла также равно 0,2 моль.

$n(\text{Me}) = n(\text{H}_2) = 0,2 \text{ моль}$

4. Зная массу металла и его количество вещества, можем рассчитать его молярную массу $M$.

$M(\text{Me}) = \frac{m(\text{Me})}{n(\text{Me})} = \frac{8 \text{ г}}{0,2 \text{ моль}} = 40 \text{ г/моль}$

5. Относительная атомная масса $A_r$ численно равна молярной массе, выраженной в г/моль. Таким образом, $A_r(\text{Me}) = 40$.

6. Обратимся к Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева. Элемент с относительной атомной массой, близкой к 40, и проявляющий в соединениях степень окисления +2, — это кальций (Ca). Кальций является щелочноземельным металлом и активно реагирует с водой.

Ответ: относительная атомная масса металла равна 40, этот металл — кальций (Ca).