Разделы 
Дополнительно
Задача по химии - 475
2019-10-13 
В двух химических стаканах находился раствор нитрата неизвестного металла по 50 мл в каждом. В первый стакан опустили некоторое количество металлического цинка, во второй - столько же металлического магния. Через некоторое время осадки металлов отделили и установили, что их массы отличаются на 0,164 г. При нагревании этих осадков с соляной кислотой выделился водород, но в обоих случаях осталось еще 0,864 г металла, который не прореагировал с кислотой.
Определите нормальную концентрацию исследуемого раствора и формулу соли, содержащейся в растворе.
Объясните ход процессов и напишите соответствующие химические уравнения.
Решение:
В растворе находились ионы металла, менее активного, чем цинк и магний, причем этот металл полностью выделился из раствора, а цинк и магний оставались в избытке (выделение водорода при действии соляной кислоты).
В 50 мл раствора содержалось $n$ г-экв неизвестного металла с эквивалентом $Э$, которые выделились на пластинке
$Э \cdot n = 0,864$ г.
Цинк ($Э = 32,5$) и магний ($Э = 12$) прореагировали с указанным раствором в эквивалентном количестве. В результате реакции перешло в раствор
$m_{Zn} = 32,5 \cdot n$,
$m_{Mg} = 12 \cdot n$,
а изменение массы пластинок составило
$\Delta m_1 = m_0 + Э \cdot n - 32,5n$
и
$\Delta m_2 = m_0 + Э \cdot n - 12n$.
Поскольку $\Delta m_1 - \Delta m_2 = 32,5n - 12n = 20,5$ $n = 0,164$, то $n = 0,l64 : 20,5 = 0,008$.
Нормальная концентрация раствора может быть рассчитана из соотношения
50 мл раствора содержат $n$ г-экв,
1000 мл раствора - $х$ г-экв,
$х = 20n = 0,16$ г-экв.
Эквивалент неизвестного металла
$Э = 0,864 : 0,008 = 108$.
Атомные массы стабильных изотопов элементов и природных изотопных смесей не превышают 240 ($A < 240$), причем $А = Э \cdot В$, где $В$ - степень окисления (валентность) неизвестного металла. При $В = 1$ (элемент одновалентен) $А = 108$ - серебро. При $В = 2$ (элемент двухвалентен) $A = 216$ - такого металла с $А = 216$ и валентностью 2 не существует. Исследуемый раствор представлял собой 0,16 н. раствор $AgNO_3$.
В двух химических стаканах находился раствор нитрата неизвестного металла по 50 мл в каждом. В первый стакан опустили некоторое количество металлического цинка, во второй - столько же металлического магния. Через некоторое время осадки металлов отделили и установили, что их массы отличаются на 0,164 г. При нагревании этих осадков с соляной кислотой выделился водород, но в обоих случаях осталось еще 0,864 г металла, который не прореагировал с кислотой.
Определите нормальную концентрацию исследуемого раствора и формулу соли, содержащейся в растворе.
Объясните ход процессов и напишите соответствующие химические уравнения.
Решение:
В растворе находились ионы металла, менее активного, чем цинк и магний, причем этот металл полностью выделился из раствора, а цинк и магний оставались в избытке (выделение водорода при действии соляной кислоты).
В 50 мл раствора содержалось $n$ г-экв неизвестного металла с эквивалентом $Э$, которые выделились на пластинке
$Э \cdot n = 0,864$ г.
Цинк ($Э = 32,5$) и магний ($Э = 12$) прореагировали с указанным раствором в эквивалентном количестве. В результате реакции перешло в раствор
$m_{Zn} = 32,5 \cdot n$,
$m_{Mg} = 12 \cdot n$,
а изменение массы пластинок составило
$\Delta m_1 = m_0 + Э \cdot n - 32,5n$
и
$\Delta m_2 = m_0 + Э \cdot n - 12n$.
Поскольку $\Delta m_1 - \Delta m_2 = 32,5n - 12n = 20,5$ $n = 0,164$, то $n = 0,l64 : 20,5 = 0,008$.
Нормальная концентрация раствора может быть рассчитана из соотношения
50 мл раствора содержат $n$ г-экв,
1000 мл раствора - $х$ г-экв,
$х = 20n = 0,16$ г-экв.
Эквивалент неизвестного металла
$Э = 0,864 : 0,008 = 108$.
Атомные массы стабильных изотопов элементов и природных изотопных смесей не превышают 240 ($A < 240$), причем $А = Э \cdot В$, где $В$ - степень окисления (валентность) неизвестного металла. При $В = 1$ (элемент одновалентен) $А = 108$ - серебро. При $В = 2$ (элемент двухвалентен) $A = 216$ - такого металла с $А = 216$ и валентностью 2 не существует. Исследуемый раствор представлял собой 0,16 н. раствор $AgNO_3$.
