Номер 1197, страница 186 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1197. На восстановление металла из его оксида массой 8,00 г был затрачен углерод массой 1,20 г. Установите металл, если известно, что его валентность в оксиде равна двум, а в результате реакции образуется оксид углерода(II).

Дано:

$m(\text{MeO}) = 8,00 \text{ г}$

$m(\text{C}) = 1,20 \text{ г}$

Валентность металла (Me) = II

Продукт реакции - оксид углерода(II) (CO)

Найти:

Металл (Me) - ?

Решение:

1. Составим уравнение реакции. Обозначим неизвестный металл как $Me$. Поскольку его валентность равна II, формула его оксида — $MeO$. Углерод восстанавливает металл из оксида, образуя оксид углерода(II) — $CO$.

Уравнение реакции в общем виде:

$MeO + C \rightarrow Me + CO$

Уравнение сбалансировано, стехиометрические коэффициенты всех веществ равны 1. Из уравнения следует, что оксид металла и углерод реагируют в мольном соотношении 1:1.

$n(MeO) : n(C) = 1:1$

2. Найдем количество вещества (моль) углерода, вступившего в реакцию. Молярная масса углерода $M(C) = 12,0 \text{ г/моль}$.

$n(C) = \frac{m(C)}{M(C)} = \frac{1,20 \text{ г}}{12,0 \text{ г/моль}} = 0,10 \text{ моль}$

3. Согласно стехиометрии реакции, количество вещества оксида металла равно количеству вещества углерода.

$n(MeO) = n(C) = 0,10 \text{ моль}$

4. Зная массу и количество вещества оксида металла, найдем его молярную массу $M(MeO)$.

$M(MeO) = \frac{m(MeO)}{n(MeO)} = \frac{8,00 \text{ г}}{0,10 \text{ моль}} = 80,0 \text{ г/моль}$

5. Молярная масса оксида металла $M(MeO)$ складывается из молярной массы металла $M(Me)$ и молярной массы кислорода $M(O)$. Молярная масса кислорода $M(O) = 16,0 \text{ г/моль}$.

$M(MeO) = M(Me) + M(O)$

Отсюда можем найти молярную массу неизвестного металла:

$M(Me) = M(MeO) - M(O) = 80,0 \text{ г/моль} - 16,0 \text{ г/моль} = 64,0 \text{ г/моль}$

6. Найдем в Периодической системе химических элементов элемент с относительной атомной массой, близкой к 64. Таким элементом является медь ($Cu$), относительная атомная масса которой равна 63,5. Медь проявляет валентность II в оксиде меди(II) — $CuO$.

Ответ: Неизвестный металл — медь ($Cu$).