Номер 10, страница 65 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Дано:

Масса двухвалентного металла $m_м = 4.8 \text{ г}$

Объем выделившегося газа (водорода) $V_{H_2} = 4.48 \text{ дм}^3$ (н.у.)

Перевод в СИ:

Масса двухвалентного металла $m_м = 4.8 \text{ г} = 0.0048 \text{ кг}$

Объем выделившегося газа (водорода) $V_{H_2} = 4.48 \text{ дм}^3 = 4.48 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$

Молярный объем газа при н.у. $V_m = 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль} = 0.0224 \text{ м}^3/\text{моль}$

Найти:

Идентифицировать металл.

Решение:

1. Запишем уравнение реакции двухвалентного металла (обозначим его M) с соляной кислотой:

$M + 2HCl \rightarrow MCl_2 + H_2 \uparrow$

Из уравнения видно, что 1 моль металла реагирует с образованием 1 моля водорода.

2. Рассчитаем количество моль выделившегося водорода при нормальных условиях:

$n_{H_2} = \frac{V_{H_2}}{V_m}$

$n_{H_2} = \frac{4.48 \text{ дм}^3}{22.4 \text{ дм}^3/\text{моль}} = 0.2 \text{ моль}$

3. Согласно стехиометрии реакции, количество моль металла равно количеству моль выделившегося водорода:

$n_M = n_{H_2} = 0.2 \text{ моль}$

4. Вычислим молярную массу металла:

$M_M = \frac{m_M}{n_M}$

$M_M = \frac{4.8 \text{ г}}{0.2 \text{ моль}} = 24 \text{ г/моль}$

5. Сравним полученную молярную массу с молярными массами металлов, предложенных в вариантах ответа: Кальций (Ca) имеет молярную массу приблизительно $40 \text{ г/моль}$; Цинк (Zn) $\approx 65 \text{ г/моль}$; Магний (Mg) $\approx 24 \text{ г/моль}$; Медь (Cu) $\approx 63.5 \text{ г/моль}$. Следует отметить, что медь не реагирует с соляной кислотой с выделением водорода, так как она стоит после водорода в электрохимическом ряду активности металлов. Таким образом, полученная молярная масса $24 \text{ г/моль}$ соответствует магнию (Mg).

Ответ: Магний (Mg)