Номер 39, страница 19 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

39. Для растворения $11,2 \text{ г}$ оксида металла(II) потребовалось $38 \text{ см}^3$ $33\%$-ной (по массе) соляной кислоты плотностью $1,164 \text{ г}/\text{см}^3$. Оксид какого металла был взят?

Дано:

$m(\text{MeO}) = 11,2 \text{ г}$

$V(\text{р-ра HCl}) = 38 \text{ см}^3$

$w(\text{HCl}) = 33\% = 0,33$

$\rho(\text{р-ра HCl}) = 1,164 \text{ г/см}^3$

Найти:

Металл (Me) - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции оксида металла(II) с соляной кислотой в общем виде. Оксид металла(II) имеет формулу MeO, где Me - неизвестный металл.

$MeO + 2HCl \rightarrow MeCl_2 + H_2O$

2. Найдем массу раствора соляной кислоты, используя его объем и плотность.

$m(\text{р-ра HCl}) = V(\text{р-ра HCl}) \cdot \rho(\text{р-ра HCl})$

$m(\text{р-ра HCl}) = 38 \text{ см}^3 \cdot 1,164 \text{ г/см}^3 = 44,232 \text{ г}$

3. Рассчитаем массу чистого хлороводорода (HCl) в растворе, зная его массовую долю.

$m(\text{HCl}) = m(\text{р-ра HCl}) \cdot w(\text{HCl})$

$m(\text{HCl}) = 44,232 \text{ г} \cdot 0,33 = 14,59656 \text{ г}$

4. Определим количество вещества (число моль) хлороводорода. Молярная масса HCl равна $M(\text{HCl}) = 1 + 35,5 = 36,5 \text{ г/моль}$.

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

$n(\text{HCl}) = \frac{14,59656 \text{ г}}{36,5 \text{ г/моль}} \approx 0,4 \text{ моль}$

5. По уравнению реакции найдем количество вещества оксида металла. Соотношение количеств веществ $n(\text{MeO}) : n(\text{HCl})$ равно $1:2$.

$n(\text{MeO}) = \frac{1}{2} n(\text{HCl})$

$n(\text{MeO}) = \frac{1}{2} \cdot 0,4 \text{ моль} = 0,2 \text{ моль}$

6. Теперь мы можем рассчитать молярную массу оксида металла, зная его массу и количество вещества.

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

$M(\text{MeO}) = \frac{11,2 \text{ г}}{0,2 \text{ моль}} = 56 \text{ г/моль}$

7. Молярная масса оксида металла складывается из относительной атомной массы металла $Ar(\text{Me})$ и относительной атомной массы кислорода $Ar(\text{O})$, которая равна 16 а.е.м. (или молярной массы 16 г/моль).

$M(\text{MeO}) = Ar(\text{Me}) + Ar(\text{O})$

Отсюда найдем атомную массу неизвестного металла:

$Ar(\text{Me}) = M(\text{MeO}) - Ar(\text{O})$

$Ar(\text{Me}) = 56 \text{ г/моль} - 16 \text{ г/моль} = 40 \text{ г/моль}$

8. По периодической системе химических элементов находим, что металл с относительной атомной массой 40 – это кальций (Ca).

Следовательно, был взят оксид кальция (CaO).

Ответ: Был взят оксид кальция (CaO).