Чтобы определить, какой щелочной металл был растворен в воде, нам нужно воспользоваться уравнением реакции щелочного металла с водой и некоторыми расчетами.

Во-первых, запишем уравнение реакции. Щелочные металлы (например, натрий, калий) реагируют с водой с образованием гидроксидов и водорода:

Металл + Вода → Гидроксид металла + Водород

Теперь давайте выясним, сколько моль водорода выделилось в результате реакции. Мы знаем, что при нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объем 22,4 л.

• Объем выделившегося водорода: 2,87 л
• Количество молей водорода можно найти по формуле: количество молей = объем (л) / 22,4 л/моль

Подставим значения:

Количество молей водорода = 2,87 л / 22,4 л/моль ≈ 0,128 моль

Теперь, согласно уравнению реакции, 1 моль щелочного металла реагирует с 1 моль воды, выделяя 1 моль водорода. Это значит, что 0,128 моль водорода выделилось из 0,128 моль металла.

Теперь мы можем определить массу щелочного металла, используя его молярную массу. Рассмотрим, например, натрий (Na) с молярной массой примерно 23 г/моль.

• Масса натрия = количество молей × молярная масса
• Масса натрия = 0,128 моль × 23 г/моль ≈ 2,94 г

Однако, у нас масса металла 10 г. Это означает, что мы рассматриваем другой щелочной металл. Теперь проверим калий (K) с молярной массой примерно 39 г/моль:

• Масса калия = 0,128 моль × 39 г/моль ≈ 4,99 г

Итак, это также не подходит. Давайте проверим рубидий (Rb) с молярной массой примерно 85 г/моль:

• Масса рубидия = 0,128 моль × 85 г/моль ≈ 10,88 г

Таким образом, мы можем заключить, что щелочным металлом, который был растворен в воде и выделил 2,87 л водорода, является рубидий (Rb), так как его масса близка к 10 г.