Номер 10, страница 57 - гдз по химии 8 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Власовец

Дано:

масса щелочного металла $m(Me) = 4.6$ г

объем водорода (н. у.) $V(H_2) = 2.24$ дм$^3$

Перевод в СИ:

$m(Me) = 4.6$ г $= 0.0046$ кг

$V(H_2) = 2.24$ дм$^3$ $= 0.00224$ м$^3$

Молярный объем газов при н. у. $V_m = 22.4$ дм$^3$/моль $= 0.0224$ м$^3$/моль

Найти:

Щелочной металл $Me$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия щелочного металла с водой. Щелочные металлы (обозначим их $Me$) реагируют с водой с образованием гидроксида металла и водорода:

$2Me + 2H_2O \rightarrow 2Me(OH) + H_2$

2. Найдем количество вещества водорода, выделившегося в реакции. Поскольку водород выделился при нормальных условиях (н. у.), мы можем использовать молярный объем газа при н. у. ($V_m = 22.4$ дм$^3$/моль):

$n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_m}$

$n(H_2) = \frac{2.24 \text{ дм}^3}{22.4 \text{ дм}^3/\text{моль}} = 0.1$ моль

3. Используя стехиометрию реакции, определим количество вещества щелочного металла. Из уравнения реакции видно, что 2 моля металла образуют 1 моль водорода. Следовательно, количество вещества металла в два раза больше количества вещества водорода:

$n(Me) = 2 \cdot n(H_2)$

$n(Me) = 2 \cdot 0.1 \text{ моль} = 0.2$ моль

4. Зная массу щелочного металла и его количество вещества, найдем его молярную массу:

$M(Me) = \frac{m(Me)}{n(Me)}$

$M(Me) = \frac{4.6 \text{ г}}{0.2 \text{ моль}} = 23$ г/моль

5. Сравним полученную молярную массу с молярными массами щелочных металлов из периодической системы:

• Литий (Li): $M(Li) \approx 6.94$ г/моль

• Натрий (Na): $M(Na) \approx 22.99$ г/моль

• Калий (K): $M(K) \approx 39.10$ г/моль

• Рубидий (Rb): $M(Rb) \approx 85.47$ г/моль

Полученное значение молярной массы $M(Me) = 23$ г/моль точно соответствует молярной массе натрия (Na).

Ответ:

Na