Дано: масса металла - 0,2 г, объем выделившегося водорода - 500 мл (н.у.).
Найти: металл, который был взят для реакции.
Решение:
1. Напишем уравнение реакции между металлом и соляной кислотой:
M + 2HCl -> MCl2 + H2
2. Рассчитаем количество выделившегося водорода по уравнению состояния идеального газа:
V(H2) = n(H2) * V0 * T0 / (n0 * P0) = 500 мл * 273 К * 1 моль / (22,4 л * 273 К) = 10 мл
3. Переведем объем выделившегося водорода в количество молей, используя его молярный объем при н.у.:
n(H2) = V(H2) * P0 / (R * T0) = 10 мл * 101325 Па / (8,31 Дж/(моль*К) * 273 К) = 0,00042 моль
4. Из уравнения реакции видно, что на два моля HCl приходится один моль металла. Следовательно, количество молей металла равно половине количества молей H2:
n(M) = 0,00042 моль / 2 = 0,00021 моль
5. Найдем молярную массу металла, используя его массу и количество молей:
M(M) = m / n = 0,2 г / 0,00021 моль = 952 г/моль
6. Сравним полученную молярную массу с табличными значениями молярных масс металлов и определим, что это металл магний (Mg), так как его табличное значение молярной массы близко к вычисленному значению.
Ответ: металл, который был взят для реакции с соляной кислотой, это магний (Mg).