Есть ответ 👍

На полное восстановление 1,6 г оксида металла было затрачено 0,672 л водорода (н. при взаимодействии полученных 1,12 г металла с избытком соляной кислоты выделилось только 0,448 л водорода. чем объяснить эти наблюдения? что это за металл?

176
424
Посмотреть ответы 2

Ответы на вопрос:

Vikadianalol
4,4(70 оценок)

Переведем литры водорода в количество вещества водорода ("в моль") 0,672 л  / 22,4 л/моль =  0,03 моль 0,448 л / 22,4 л/моль =  0,02 мольпусть х - степень окисления металла в оксиде me₂oₓ. (индекс 2 при me  из-за двухвалентности кислорода) пусть а - степень окисления металла  в хлориде meclₐ.(индекса при me нет, потому что соляная кислота одноосновная) пусть  а - атомная масса металла me. пусть  а2 -  молекулярная    масса оксида  металла me₂oₓ .тогда уравнения реакции восстановления водородом оксида металла и вытеснения металлом  водорода из кислоты в общем виде:   me₂oₓ           +           xh₂             =         2me                     +      xh₂o 0,03  /  х моль             0,03 моль          2*0,03  /  х моль 1,6 г me                   +           аhcl =   meclₐ  + а  /2  *  h₂ 2*0,02  /  а моль                                    0,02 моль1,12 г(множители и делители появились для учета коэффициентов. например, в первом уравнении водорода получается xh₂ и это составляет  0.03  моль, а оксида было  me₂oₓ - в х раз меньше, чем водорода, то есть 0,03/х. и так далее )количество вещества n = m /  mколичество  вещества искомого металла n(me) = m(me) / a количество  вещества оксида  металла n(me₂oₓ) = m(me₂oₓ) / a2   из двух уравнений получается, что  0,03/х   = 1,6 / а2  2*0,02/а = 1,12 /  а          отсюда отношения а и а2 к а и х  соответственно: а2 /  х = 1,6  /  0,03 = 53,3  г/моль     а /  а = 1,12 / (2*0,02)  =  28  г/моль исследуем возможные  значения а а=1, а=28 - ближайшие по массе  элементы - алюминий  al (27) и кремний si (28).    однако  si - неметалл. а al - не образует одновалентных соединений. а=2, а = 2*28  =  56  - ближайшие по массе элементы - железо fe(55,84) и co(58,93). допустим, это железо. ведь  оно действительно реагирует с соляной кислотой с вытеснением водорода и  образованием хлорида железа (ii),   то есть  со степенью окисления +2.  согласуется ли это с формулой  оксида? а2  /  х = 1,6  /  0,03 = 53,3х = 1, а2 = 53,3 тогда формула оксида  me₂o, что соответствует одновалентному металлу.  если m(me₂o) = 53.3, то a(me) = (53.3 - 16) / 2 =    18.65 г/моль. ближайшие по массе элементы - кислород o (16)  и фтор  f(19). они оба неметаллы. х = 2, а2 = 53,3*2 = 106,6 г/моль тогда формула оксида  me₂o₂.  если m(me₂o₂) = 106.6,  то  a(me) = 106.6 /  2 - 16  = 37,3 г/моль. ближайшие  по массе  элементы   -    хлор cl (35) и аргон ar (40). хлор - неметалл, аргон - инертный газ. х=3, а2 = 53,3*3 = 159,9 г/моль тогда формула оксида  me₂o₃.  если m(me₂o₃) = 159,9,  то  a(me) = (159,9  - 3*16) /  2    =   55,95  г/моль. ближайшие  по массе  элементы   -    железо  fe (55,84) и co (58,93)оксид железа fe₂o₃  действительно существует и может быть восстановлен водородом.  итак, только один металл   - железо  fe -  соответствует  обоим  уравнениям: fe₂o₃       +     3  h₂         =       2  fe           +     3  h₂o 0,01 моль       0,03 моль       0.02 моль (количество вещества продуктов и реагентов вычислено по самым первым уравнением реакций, где уже учтены коэффициенты. поэтому домножать или делить на реальные  коэффициенты не нужно) m(fe₂o₃) = 2  *  55.85 + 3*16 =  159.7 г/моль m(fe₂o₃) = 0.01 моль *  159.7 г/моль = 1,597 г  ≈ 1,6 г. (совпадает с  условием ) m(fe) = 0,02 моль * 55,85 г/моль = 1,117 г  ≈ 1,12  fe               +   2  hcl = fecl₂ +   h₂ 0,02 моль                                   0.02 моль m(fe) =  55.85 г/моль m(fe) = 0.02 моль *  55.85 г/моль = 1,117 г  ≈ 1,12 (совпадает с условием ) как видно, количество вещества (и масса)  железа, полученного в первой реакции и израсходованного во второй реакции, совпадает. разница же  объемов водорода, израсходованного в первой реакции и полученного во второй реакции  связана с тем, что положительные  степени окисления железа в этих реакциях  не .   в первой реакции водорода нужно больше, чтобы восстановить железо из более глубокой степени окисления. во второй реакции железо окисляется не так глубоко, поэтому  водорода  выделяется  меньше.       
Topceev21
4,5(81 оценок)

Скорее всего е удачи

Реши свою проблему, спроси otvet5GPT

  • Быстро
    Мгновенный ответ на твой вопрос
  • Точно
    Бот обладает знаниями во всех сферах
  • Бесплатно
    Задай вопрос и получи ответ бесплатно

Популярно: Химия

Caktus Image

Есть вопросы?

  • Как otvet5GPT работает?

    otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса.
  • Сколько это стоит?

    Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны.
  • Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?

    Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое!
  • В чем отличия от ChatGPT?

    otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.

Подпишись на наш телеграмм канал

GTP TOP NEWS