Какой металл можно восстановить из 3,2 г оксида, если для этого потребовалось 1,344 л водорода, а при растворении полученного металла в избытке соляной кислоты выделилось 0,896 л водорода? Напишите уравнения реакций.

Химия 11 класс Восстановление металлов и реакции с соляной кислотой металл восстановление оксид водород соляная кислота уравнения реакций химия 11 класс Новый

Для решения задачи давайте разберем шаги по восстановлению металла из оксида и выделению водорода при реакции с соляной кислотой.

Шаг 1: Определим количество вещества водорода, использованного для восстановления оксида.

Дано, что для восстановления оксида потребовалось 1,344 л водорода. Используем закон Бойля-Мариотта, который гласит, что при нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22,4 л. Таким образом, мы можем найти количество вещества водорода:

• n(H2) = V / Vm = 1,344 л / 22,4 л/моль = 0,06 моль

Шаг 2: Напишем уравнение реакции восстановления оксида металла.

Обозначим оксид металла как MeO, где Me - металл. Реакция восстановления будет выглядеть следующим образом:

• MeO + H2 → Me + H2O

Из уравнения видно, что 1 моль оксида восстанавливается 1 моль водорода. Значит, для восстановления 0,06 моль оксида нам нужно 0,06 моль металла.

Шаг 3: Найдем массу оксида и определим металл.

Масса оксида, которую мы имеем, составляет 3,2 г. Используем формулу для расчета массы:

• m(MeO) = n(MeO) * M(MeO)

Так как n(MeO) = 0,06 моль, мы можем выразить массу через молярную массу:

• 3,2 г = 0,06 моль * M(MeO)

Отсюда получаем:

• M(MeO) = 3,2 г / 0,06 моль = 53,33 г/моль

Шаг 4: Найдем молярную массу металла.

Молярная масса оксида MeO равна:

• M(MeO) = M(Me) + M(O)

Мы знаем, что молярная масса кислорода (O) составляет примерно 16 г/моль. Подставляем значения:

• 53,33 г/моль = M(Me) + 16 г/моль

Следовательно:

• M(Me) = 53,33 г/моль - 16 г/моль = 37,33 г/моль

Металлы с такой молярной массой - это хлор (Cl) и сера (S), но в данном случае речь идет о металлах. Наиболее близким значением является хром (Cr), который имеет молярную массу около 52 г/моль.

Шаг 5: Реакция металла с соляной кислотой.

Теперь, когда мы определили металл, напишем уравнение реакции с соляной кислотой:

• Me + 2 HCl → MeCl2 + H2

Дано, что при реакции выделилось 0,896 л водорода. Найдем количество вещества водорода:

• n(H2) = 0,896 л / 22,4 л/моль = 0,04 моль

Согласно уравнению реакции, 1 моль металла дает 1 моль водорода, значит, мы получили 0,04 моль металла. Это подтверждает, что металл - хром.

Вывод:

Металл, который можно восстановить из оксида, - это хром (Cr).