Задачи по теме " Металлы "

Тема 6: «Металлы»

Задача №1

При сжигании 10 г металла было получено 18,9 г оксида, при этом металл окислился до степени окисления +3. Что это за металл, и какой объем кислорода был израсходован при этом.

Решение:

Составим уравнение сжигания металла в общем виде:

                                                                         Х                                   0,5х

4 Ме + 3 О₂ 2 Ме₂О₃

Пусть количество Ме будет х моль тогда по уравнению реакции:

Выразим массу Ме и оксида:

увеличение массы произошло за счет присоединения кислорода Подставим значение массы веществ: 0,5х(2Mr+48)-Mrх=8,9

Mrx+24x-Mrx=8,9

X=0,37 (моль)

Найдем молярную массу металлов исходный металл алюминий. По уравнению реакции определяем количество вещ -ва кислорода.

Примечание: если в задаче не указаны условия мы принимаем их как нормальные (н.у.).

Задачу можно решить и более простым путем:

Когда была найдена масса присоединившегося кислорода 8,9 г можно найти и его количество:

, а затем по уравнению реакции найти

В этом случае не пришлось бы решать с неизвестным х.

                                               Ответ: неизвестный металл алюминий.

Задача №2

Образец кальция и натрия массой 6,3 г растворили в воде. Полученный раствор нейтрализовали азотной кислотой. Для нейтрализации потребовалось 18,9г HNO₃. Определите массу  натрия в сплаве.

Решение:

Составим уравнения реакции:

                      0,3-х                                        0,3-х

1)    2 Na +  2HOH 2 NaOH + H₂

    0,5х                                   0,5х

2)    Ca + 2HOH Ca(OH)₂ + H₂

       0,3-х            0,3-х

3)    NaOH + Hno₃NanO₃ + H₂O

                                                 0,3 моль

      0,5х                     х

4)    Ca(OH)₂ + 2HNO₃ Ca(NO₃)₂ + 2 H₂O

Находим количество затраченной азотной кислоты  

М (HNO₃)=63 г/моль

Многие методики предлагают решать подобные задачи через систему уравнений. Мне же более простым, кажется другой способ решения.

0,3 моль  HNO₃ затратилось на протекание реакции №3 и №4.

Обозначим кол-во HNO₃ затраченное в реакции №4 за х моль, тогда  затраченное в реакции №3 будет равно (0,3-х) моль

По уравнению №4 находим

По уравнению№3 находим

По уравнению №2 находим

По уравнению №1 находим

Выразим массы металлов:

23(0,3-х)+40*0,5х=6,3

0,6=3х

Х=0,2 (моль)

m(Na)=23(0,3-0,2)=2,3 (г)

                                      Ответ: масса натрия равна 2,3 г

Задача №3

Определить массу меди в смеси железа, меди и алюминия, если при действии на 13 г этой смеси избытка раствора гидроксида натрия выделяется 6,72 л газа, а при действии избытка соляной кислоты 8,96 л газа (н.у.)

Решение:

Составим уравнения реакций. С щелочами взаимодействуют только амфотерные металлы. В нашем случае это алюминий.

1.     2 Al  +  2 NaOH + 6 H₂O 2

При действии соляной кислоты реагировать будут железо и алюминий.

                0,1 моль                                          0,1 моль

2.     Fe + 2HCl FeCl₂ + H₂

0,2 моль                                          0,3 моль

3.     2Al + 6HCl  AlCl₃ + 3 H₂

Находим количество водорода выделившегося в первой реакции:

По уравнению находим

Находим объем водорода выделившегося во 2 и 3 реакциях.

 так как мы уже знаем, что  в смеси=0,2 моль по уравнению реакции №3 находим

Следовательно,  по уравнению реакции №2 определяем находим массы алюминия и железа

                   Ответ: масса меди в смеси равна 2 грамма.

Задача №4

Металлический магний массой 6 г опустили в 100 г раствора сульфата меди с массовой долей CuSO₄ 8%. Определите массу металла к окончанию реакции.

Решение:

Составляем уравнение реакции:

0,05 моль     0,05 моль                         0,05 моль

Mg + CuSO₄ MgSO₄ + Cu

           - недостаток

По уравнению реакции определяем:

                            Ответ: масса металла после реакции равна 8 г.

Задача №5

Железную пластинку массой 8 г. некоторое время  выдержали в растворе массой 200 г с массовой долей сульфата меди(II) 15%, после этого масса пластинки составила 8,8 г. Определите массовую долю (в процентах) сульфата меди в растворе после реакции.

Решение:

Составим уравнение реакции:

Fe + CuSO₄ FeSO₄ +cu

Находим массу сульфата меди II в исходном р-ре  

Увеличение массы пластинки произошло потому, что масса выделившейся меди больше, чем масса железа вступившего в реакцию.

пусть прореагировавшего будет равно х моль. По уравнению реакции определяем, что    

По уравнению реакции определяем

                            Ответ:(CuSO₄)= 7%

Задача №6

30 г магния опустили в раствор сульфата неизвестного металла, проявляющего степень окисления +2. Через некоторое время масса пластинки стала равной 39,5  г, а масса сульфата магния – 12 г. определите неизвестный металл.

Решение:

Составляем уравнение реакции в общем виде:

                                                                 0,1 моль                                    0,1 моль          0,1 моль

Mg + MeSO₄  MgSO₄  + Me

      по уравнению реакции определяем

 

      

                            Ответ: неизвестный металл олово Sn.