Номер 10, страница 59 - гдз по химии 8 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Власовец

Дано:

Масса щелочного металла $m(\text{Me}) = 7.8 \text{ г}$

Объем выделившегося водорода $V(\text{H}_2) = 2.24 \text{ дм}^3$ (н.у.)

Перевод в систему СИ:

Масса щелочного металла $m(\text{Me}) = 7.8 \times 10^{-3} \text{ кг}$

Объем выделившегося водорода $V(\text{H}_2) = 2.24 \times 10^{-3} \text{ м}^3$

Молярный объем газов при нормальных условиях $V_m = 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль} = 22.4 \times 10^{-3} \text{ м}^3/\text{моль}$

Найти:

Какой металл был взят для реакции?

Решение:

Уравнение реакции щелочного металла (Me) с водой имеет вид:

$2\text{Me} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{MeOH} + \text{H}_2$

Из уравнения видно, что 2 моля металла реагируют с образованием 1 моля водорода.

Найдем количество молей выделившегося водорода, используя его объем при нормальных условиях ($V_m = 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль}$):

$n(\text{H}_2) = \frac{V(\text{H}_2)}{V_m}$

$n(\text{H}_2) = \frac{2.24 \text{ дм}^3}{22.4 \text{ дм}^3/\text{моль}} = 0.1 \text{ моль}$

Теперь, используя стехиометрию реакции, найдем количество молей щелочного металла:

$n(\text{Me}) = 2 \times n(\text{H}_2)$

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

Зная массу металла и его количество молей, мы можем найти его молярную массу:

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

$M(\text{Me}) = \frac{7.8 \text{ г}}{0.2 \text{ моль}} = 39 \text{ г/моль}$

Сравним полученное значение молярной массы с молярными массами щелочных металлов: Литий (Li): $M(\text{Li}) \approx 6.94 \text{ г/моль}$, Натрий (Na): $M(\text{Na}) \approx 22.99 \text{ г/моль}$, Калий (K): $M(\text{K}) \approx 39.10 \text{ г/моль}$, Рубидий (Rb): $M(\text{Rb}) \approx 85.47 \text{ г/моль}$.

Наиболее близким значением к 39 г/моль является молярная масса Калия (K).

Ответ: Калий (K)