Какой трехвалентный металл массой 9 г, реагируя с соляной кислотой, может вытеснить 11,2 л водорода?

Химия 11 класс Металлы и их реакции с кислотами трехвалентный металл масса 9 г соляная кислота вытеснить водород 11,2 л водорода Новый

Для решения этой задачи нам нужно определить, какой трехвалентный металл может вытеснить 11,2 литра водорода при реакции с соляной кислотой (HCl).

Сначала вспомним, что при реакции трехвалентного металла (M) с соляной кислотой происходит образование соли и выделение водорода:

M + 6HCl → MCl3 + 3H2↑

Из уравнения видно, что 1 моль трехвалентного металла реагирует с 6 молями соляной кислоты и выделяет 3 моля водорода. Нам нужно выяснить, сколько моль водорода выделяется при реакции и как это связано с количеством металла.

Теперь найдем, сколько моль водорода содержится в 11,2 литрах:

При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22,4 литра. Следовательно, для нахождения количества моль водорода (H2) используем следующую формулу:

• Количество моль водорода = Объем водорода / Объем 1 моля газа
• Количество моль водорода = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5 моль

Теперь, согласно уравнению реакции, 3 моль водорода выделяется при реакции 1 моль трехвалентного металла. То есть, чтобы получить 0,5 моль водорода, нам нужно:

• Количество моль металла = 0,5 моль H2 * (1 моль M / 3 моль H2) = 0,5 / 3 = 0,1667 моль

Теперь, чтобы найти массу металла, нужно знать его молярную массу. Молярная масса трехвалентного металла (M) будет равна:

Масса = Количество моль * Молярная масса

Мы знаем, что масса металла составляет 9 г, следовательно:

• 9 г = 0,1667 моль * Молярная масса
• Молярная масса = 9 г / 0,1667 моль ≈ 54 г/моль

Теперь нам нужно определить, какой трехвалентный металл имеет молярную массу около 54 г/моль. Это может быть алюминий (Al), у которого молярная масса составляет примерно 27 г/моль, но учитывая, что он трехвалентный, его эквивалентная масса в данной реакции будет в два раза меньше, поскольку 1 моль Al выделяет 3 моль H2.

Таким образом, трехвалентный металл, который может вытеснить 11,2 литра водорода, это алюминий (Al).