Номер 10, страница 66 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Дано:

Масса двухвалентного металла $m(M) = 20.7\, \text{г}$

Объем выделившегося газа (водорода) $V(H_2) = 2.24\, \text{дм}^3$ (н. у.)

Перевод в систему СИ:

Масса металла $m(M) = 20.7 \times 10^{-3}\, \text{кг}$

Объем водорода $V(H_2) = 2.24 \times 10^{-3}\, \text{м}^3$

Молярный объем газа при н. у. $V_m = 22.4\, \text{дм}^3/\text{моль} = 22.4 \times 10^{-3}\, \text{м}^3/\text{моль}$

Найти:

Идентификация металла.

Решение:

1. Запишем уравнение реакции двухвалентного металла (M) с соляной кислотой. Так как металл двухвалентный, он замещает водород, образуя хлорид металла и водород:

$M + 2HCl \rightarrow MCl_2 + H_2$

2. Определим количество молей выделившегося водорода. При нормальных условиях (н. у.) один моль любого газа занимает объем 22.4 дм$^3$.

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

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

3. Согласно уравнению реакции, один моль металла реагирует с образованием одного моля водорода. Следовательно, количество молей металла равно количеству молей водорода:

$n(M) = n(H_2) = 0.1\, \text{моль}$

4. Вычислим молярную массу металла, используя его массу и количество молей:

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

$M(M) = \frac{20.7\, \text{г}}{0.1\, \text{моль}} = 207\, \text{г}/\text{моль}$

5. Сравним полученную молярную массу с молярными массами предложенных металлов:

a) Cu (медь): $M(\text{Cu}) \approx 63.5\, \text{г}/\text{моль}$

б) Zn (цинк): $M(\text{Zn}) \approx 65.4\, \text{г}/\text{моль}$

в) Pb (свинец): $M(\text{Pb}) \approx 207.2\, \text{г}/\text{моль}$

г) Fe (железо): $M(\text{Fe}) \approx 55.8\, \text{г}/\text{моль}$

Наиболее близкое значение молярной массы к 207 г/моль имеет свинец (Pb).

Ответ: в) Pb;