Дано:
Масса металла m = 61.2 г.
Объем выделившегося водорода V = 10 л (н.у.).
Найти:
Металл, который реагировал с водой и выделил 10 л водорода (н.у.), если он двухвалентен.
Решение:
Сначала определим количество вещества водорода, выделившегося при реакции. Для этого воспользуемся уравнением реакции:
M + H₂O → MO + H₂,
где M - металл, MO - оксид металла.
Мольный объем водорода при нормальных условиях (н.у.) равен 22.4 л/моль. Таким образом, количество вещества водорода можно определить как:
n(H₂) = V / 22.4,
где n(H₂) - количество вещества водорода.
Поскольку известно, что металл является двухвалентным, то соотношение между количеством вещества металла и вещества водорода будет следующим:
n(M) = n(H₂) / 2,
где n(M) - количество вещества металла.
Выразим количество вещества металла через его массу:
n(M) = m / M,
где M - молярная масса металла.
Подставив значения и произведя арифметические операции, найдем молярную массу металла:
M = m / (n(H₂) / 2).
Учитывая, что молярная масса водорода равна 1 г/моль, получаем:
M = 2m / n(H₂).
Подставим известные значения:
M = 2 × 61.2 г / (10 л / 22.4 л/моль).
Упростим выражение:
M ≈ 135 г/моль.
По таблице молярных масс элементов находим, что ближайшая молярная масса к 135 г/моль соответствует металлу БАРИЙ (Ba).
Ответ:
Металл, который реагировал с водой и выделил 10 л водорода (н.у.), является БАРИЕМ.