Номер 805, страница 132 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

805. В результате реакции между гидридом неизвестного одновалентного металла массой 4,00 г и воды, взятой в избытке, выделился водород массой 0,200 г. Установите металл.

$m(\text{MeH}) = 4,00 \text{ г}$

$m(\text{H}_2) = 0,200 \text{ г}$

$m(\text{MeH}) = 0,00400 \text{ кг}$

$m(\text{H}_2) = 0,000200 \text{ кг}$

Металл (Me) - ?

Обозначим неизвестный одновалентный металл как Me. Тогда формула его гидрида — MeH. Гидриды щелочных металлов (к которым относятся одновалентные металлы) бурно реагируют с водой с образованием соответствующего гидроксида и выделением водорода.

Запишем уравнение реакции в общем виде:

$ \text{MeH} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{MeOH} + \text{H}_2 \uparrow $

Согласно условию, вода взята в избытке, это означает, что весь гидрид металла прореагировал полностью. Расчет будем вести по гидриду металла.

1. Найдем количество вещества (число моль) выделившегося водорода ($H_2$). Для этого используем формулу $n = \frac{m}{M}$, где $m$ — масса вещества, а $M$ — его молярная масса. Молярная масса молекулярного водорода $M(\text{H}_2)$ равна приблизительно 2 г/моль.

$n(\text{H}_2) = \frac{m(\text{H}_2)}{M(\text{H}_2)} = \frac{0,200 \text{ г}}{2 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

2. По уравнению реакции видно, что из 1 моль гидрида металла (MeH) образуется 1 моль водорода ($H_2$). Следовательно, их количества вещества равны:

$n(\text{MeH}) = n(\text{H}_2) = 0,1 \text{ моль}$

3. Зная массу гидрида металла ($m(\text{MeH}) = 4,00 \text{ г}$) и его количество вещества, мы можем рассчитать его молярную массу $M(\text{MeH})$.

$M(\text{MeH}) = \frac{m(\text{MeH})}{n(\text{MeH})} = \frac{4,00 \text{ г}}{0,1 \text{ моль}} = 40 \text{ г/моль}$

4. Молярная масса гидрида MeH складывается из молярной массы неизвестного металла $M(\text{Me})$ и молярной массы водорода $M(\text{H})$, которая равна 1 г/моль.

$M(\text{MeH}) = M(\text{Me}) + M(\text{H})$

Теперь можем найти молярную массу неизвестного металла:

$M(\text{Me}) = M(\text{MeH}) - M(\text{H}) = 40 \text{ г/моль} - 1 \text{ г/моль} = 39 \text{ г/моль}$

5. Обратившись к Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, находим одновалентный металл (элемент I группы, главной подгруппы) с относительной атомной массой, равной 39. Этим металлом является калий (K).

Ответ: неизвестный металл — калий (K).