ГЛАВНАЯ » РЕШЕБНИК

2025-07-22   
Сплав состоит из рубидия и еще одного щелочного металла. При взаимодействии 4,6 г сплава с водой получено 2,241 л водорода (условия нормальные).
1. Какой металл является вторым компонентом сплава?
2. Рассчитайте состав сплава (в массовых процентах).


Решение:


Щелочные металлы реагируют с водой согласно уравнению:

$ 2M + 2H_{2}O = 2MOH + H_{2} $

Количество водорода, полученное в условиях данного опыта, и эквивалентное количество прореагировавшего металла равны:

$ n(H_{2}) = \frac{V}{V_{m}} = \frac{2,241}{22,4} = 0,1 $ моль; $ n(M)=0,2 $ моль

Отсюда находим среднюю массу 1 моль смеси металлов (сплава):

$ M = \frac{m(M)}{n(M)} = \frac{4,6}{0,2} = 23 $ г/моль

Полученное значение соответствует атомной массе натрия, но поскольку в реакцию ввели сплав, в состав которого входит рубидий ($ A_{r}=85,5 $) то вторым его компонентом должен быть металл с атомной массой меньшей, чем найденная величина $ \bar{M} $. Таким металлом может быть только литий ($ A_{r}=6,9 $).

Путь в навеске сплава содержится x моль рубидия и y моль лития. Тогда можно записать систему двух уравнений, характеризующих общее количество (число молей) металлов в образце и массу образца сплава:

$ x+y=0,2 $ (моль)
$ 85,5x + 6,9y = 4,6 $ (г)

Решая эту систему, находим

$ x=0,0408 $ моль Rb. $ y=0,1592 $ моль Li

Отсюда массовые доли металлов в сплаве равны:

$ \omega(Rb) = \frac{85,5 \cdot 0,0408}{4,6} = 0,76 $;
$ \omega(Li) = \frac{6,9 \cdot 0,1592}{4,6} = 0,24 $

Таким образом, сплав содержит 76% рубидия и 24% лития.