Номер 6, страница 33 - гдз по химии 7-9 класс дидактические и диагностические материалы Аршанский, Белохвостов

Дано:

Масса оксида металла(III) $m(Me_2O_3) = 9,6$ г

Масса выделившейся воды $m(H_2O) = 3,24$ г

Найти:

Неизвестный металл Me.

Решение:

В задаче описывается реакция восстановления оксида неизвестного металла(III) водородом. Обозначим металл символом Me. Степень окисления металла равна +3, следовательно, формула его оксида — $Me_2O_3$.

Запишем уравнение реакции: $Me_2O_3 + 3H_2 \xrightarrow{t} 2Me + 3H_2O$

1. Рассчитаем количество вещества (число моль) выделившейся воды. Молярная масса воды $M(H_2O)$ составляет: $M(H_2O) = 2 \cdot M(H) + M(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18$ г/моль.

Теперь найдем количество вещества воды: $n(H_2O) = \frac{m(H_2O)}{M(H_2O)} = \frac{3,24 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 0,18$ моль.

2. Используя уравнение реакции, определим количество вещества оксида металла $Me_2O_3$, вступившего в реакцию. Согласно стехиометрическим коэффициентам, соотношение количеств веществ оксида и воды равно: $\frac{n(Me_2O_3)}{1} = \frac{n(H_2O)}{3}$

Отсюда количество вещества оксида металла: $n(Me_2O_3) = \frac{n(H_2O)}{3} = \frac{0,18 \text{ моль}}{3} = 0,06$ моль.

3. Зная массу и количество вещества оксида металла, мы можем найти его молярную массу: $M(Me_2O_3) = \frac{m(Me_2O_3)}{n(Me_2O_3)} = \frac{9,6 \text{ г}}{0,06 \text{ моль}} = 160$ г/моль.

4. Молярная масса оксида $M(Me_2O_3)$ складывается из молярной массы двух атомов металла и трех атомов кислорода. Зная молярную массу кислорода ($M(O) \approx 16$ г/моль), найдем молярную массу неизвестного металла $M(Me)$: $M(Me_2O_3) = 2 \cdot M(Me) + 3 \cdot M(O)$$160 \text{ г/моль} = 2 \cdot M(Me) + 3 \cdot 16 \text{ г/моль}$$160 = 2 \cdot M(Me) + 48$$2 \cdot M(Me) = 160 - 48$$2 \cdot M(Me) = 112$$M(Me) = \frac{112}{2} = 56$ г/моль.

5. Обратившись к Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, находим элемент с относительной атомной массой, равной 56. Этим элементом является железо (Fe).

Историческая справка в условии (металл ценился дороже золота), вероятно, относится к метеоритному железу. В древности, до освоения металлургии, железо было крайне редким и добывалось из метеоритов, поэтому изделия из него ценились чрезвычайно высоко.

Ответ: неизвестный металл — железо (Fe).