Номер 44, страница 21 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

44. К раствору, содержащему 9,52 г хлорида некоторого элемента IIA-группы периодической системы, прибавили избыток раствора нитрата серебра. Масса полученного осадка составила 17,22 г. Хлорид какого элемента находился в исходном растворе?

Дано:
$m(\text{MeCl}_2) = 9,52 \text{ г}$
$m(\text{AgCl}) = 17,22 \text{ г}$
Элемент Me – элемент IIA-группы

Найти:
Элемент Me - ?

Решение:
Обозначим неизвестный элемент как Me. Поскольку он находится во IIA-группе периодической системы, его степень окисления в соединениях равна +2. Следовательно, формула его хлорида – $MeCl_2$.

Хлорид элемента IIA-группы реагирует с нитратом серебра по следующему уравнению реакции обмена:

$MeCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow 2AgCl \downarrow + Me(NO_3)_2$

Образовавшийся осадок – это хлорид серебра ($AgCl$).

1. Рассчитаем молярную массу хлорида серебра ($AgCl$), используя относительные атомные массы серебра ($Ar(Ag) \approx 108$) и хлора ($Ar(Cl) \approx 35,5$):

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

2. Найдем количество вещества (число молей) выпавшего осадка $AgCl$:

$n(AgCl) = \frac{m(AgCl)}{M(AgCl)} = \frac{17,22 \text{ г}}{143,5 \text{ г/моль}} = 0,12 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции, из 1 моль $MeCl_2$ образуется 2 моль $AgCl$. Найдем количество вещества исходного хлорида $MeCl_2$ по стехиометрическому соотношению:

$n(MeCl_2) = \frac{1}{2} n(AgCl) = \frac{1}{2} \cdot 0,12 \text{ моль} = 0,06 \text{ моль}$

4. Зная массу и количество вещества хлорида $MeCl_2$, можем рассчитать его молярную массу:

$M(MeCl_2) = \frac{m(MeCl_2)}{n(MeCl_2)} = \frac{9,52 \text{ г}}{0,06 \text{ моль}} \approx 158,67 \text{ г/моль}$

5. Молярная масса $MeCl_2$ складывается из молярной массы элемента Me и удвоенной молярной массы хлора. Найдем молярную массу неизвестного элемента Me:

$M(Me) = M(MeCl_2) - 2 \cdot M(Cl) = 158,67 \text{ г/моль} - 2 \cdot 35,5 \text{ г/моль} = 158,67 - 71 = 87,67 \text{ г/моль}$

6. Найдем в периодической системе элемент IIA-группы с молярной массой, близкой к $87,67 \text{ г/моль}$. Этим элементом является стронций (Sr), относительная атомная масса которого равна $87,62$.

Ответ: В исходном растворе находился хлорид стронция ($SrCl_2$).