Какой металл был использован в реакции, если для получения хлорида металла его растворили в избытке соляной кислоты и в результате образовалось 5340 мг хлорида металла(III), а также выделилось 1344 см³ газа (н.у.)?

Химия 9 класс Реакции металлов с кислотами металл хлорид металла соляная кислота газ химическая реакция

Для определения металла, участвовавшего в реакции, необходимо проанализировать данные, которые мы имеем:

• Масса хлорида металла(III): 5340 мг (или 5.34 г)
• Объем выделившегося газа: 1344 см³ (н.у.)

Предположим, что металл был растворен в соляной кислоте (HCl), и в процессе реакции образовался хлорид металла(III) (например, FeCl3 для железа) и водород (H2), который выделился в виде газа. Уравнение реакции можно записать следующим образом:

Me + 3HCl → MeCl3 + 1.5H2

Где Me - металл, который мы ищем.

Теперь найдем количество вещества хлорида металла(III) (MeCl3), используя его массу:

Молярная масса хлорида металла(III) (MeCl3) равна:

• Молярная масса Cl = 35.5 г/моль
• Таким образом, MeCl3 = M(Me) + 3 * 35.5 г/моль

Теперь найдем количество вещества хлорида:

n(MeCl3) = m / M(MeCl3) = 5.34 г / M(MeCl3)

Сначала определим, сколько молей водорода выделилось. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 л (или 22400 см³). Поэтому:

n(H2) = V / 22400 = 1344 см³ / 22400 см³/моль = 0.06 моль

Согласно уравнению реакции, 1.5 моль H2 образуется из 1 моль MeCl3:

0.06 моль H2 → (0.06 моль H2) * (1 моль MeCl3 / 1.5 моль H2) = 0.04 моль MeCl3

Теперь можем подставить количество моль MeCl3 в формулу для массы:

5.34 г = 0.04 моль * M(MeCl3)

Следовательно, M(MeCl3) = 5.34 г / 0.04 моль = 133.5 г/моль

Теперь выразим молярную массу хлорида:

M(MeCl3) = M(Me) + 3 * 35.5 г/моль = 133.5 г/моль

Таким образом:

M(Me) + 106.5 г/моль = 133.5 г/моль

Следовательно, M(Me) = 133.5 г/моль - 106.5 г/моль = 27 г/моль.

Металл с молярной массой около 27 г/моль - это алюминий (Al).

Вывод: Металл, использованный в реакции, скорее всего, алюминий (Al).

Чтобы определить, какой металл был использован в данной реакции, давайте проанализируем информацию, которую мы имеем.

Шаг 1: Определим состав хлорида металла.

Мы знаем, что образовался хлорид металла (III). Это значит, что металл имеет валентность +3. Формула хлорида металла будет иметь вид MCl3, где M - это наш металл.

Шаг 2: Найдем молекулярную массу хлорида металла (III).

Сначала найдем молекулярную массу хлорида металла. Мы знаем, что:

• Молярная масса хлора (Cl) = 35.5 г/моль.
• Таким образом, для MCl3: молярная масса = M + 3 * 35.5 г/моль.

Шаг 3: Найдем количество вещества хлорида металла (III).

Мы получили 5340 мг хлорида металла. Переведем это в граммы:

• 5340 мг = 5.34 г.

Теперь найдем количество вещества (n) хлорида металла, используя формулу:

• n = m / M,

где m - масса, M - молярная масса. Подставим значения:

• n = 5.34 г / (M + 3 * 35.5).

Шаг 4: Определим объем газа.

Мы также знаем, что в результате реакции выделилось 1344 см³ газа. В условиях нормального состояния (н.у.) 1 моль газа занимает 22.4 л (или 22400 см³).

Теперь найдем количество вещества газа:

• n газа = 1344 см³ / 22400 см³/моль = 0.06 моль.

Шаг 5: Установим соотношение между количеством вещества газа и хлорида металла.

Так как металл реагирует с соляной кислотой, можно предположить, что выделяется водород (H2). Уравнение реакции может выглядеть так:

• M + 3HCl → MCl3 + 1.5H2.

Из уравнения видно, что на 1 моль металла выделяется 1.5 моль водорода. Следовательно, количество вещества металла будет:

• n металла = 0.06 моль / 1.5 = 0.04 моль.

Шаг 6: Найдем молярную массу металла.

Теперь, зная количество вещества металла, мы можем найти его молярную массу:

• 0.04 моль = 5.34 г / M,

где M - молярная масса металла.

Следовательно:

• M = 5.34 г / 0.04 моль = 133.5 г/моль.

Шаг 7: Определим металл.

Сравнив полученную молярную массу с таблицей периодических элементов, мы можем определить, что металл с молярной массой около 133.5 г/моль - это алюминий (Al), который имеет молярную массу 26.98 г/моль. Однако, учитывая, что мы работаем с хлоридом металла (III), это может быть хром (Cr) или марганец (Mn), которые имеют молярные массы 51.996 г/моль и 54.938 г/моль соответственно.

Таким образом, металл, вероятно, является хромом (Cr) или марганцем (Mn), в зависимости от того, какой именно хлорид металла был получен. Но более точное определение требует дополнительных данных о реакции.