Question

При восстановлении водородом 4,975гоксида металла (2) было получено 3.91г металла. Какой оксид участвовал в реакции? Какой объем водорода (н.у.) был израсходован?

Answer 1

Дано:

m(MeO) = 4,975 гр

m(Me) = 3,91 гр

----------------------------------

Найти:

MeO - ?

V(H₂) - ?

Решение:

1) Для начала запишем уравнение реакций неизвестного металла, именно по такой уравнений реакций мы будем пользоваться:

MeO + H₂ → Me + H₂O

2) Далее находим массу кислорода находящийся в оксиде металла:

m(O) = m(MeO) - m(Me) = 4,975 гр - 3,91 гр = 1,065 гр

3) Теперь находим количества вещества кислороде, а потом у неизвестного металла по уравнению реакций:

M(O) = 16 гр/моль

n(O) = m(O)/M(O) = 1,065 гр / 16 гр/моль = 0,0665625 моль ≈ 0,067 моль ≈ 0,07 моль ⇒ n(Me) = n(O) = 0,07 моль

4) Теперь находим молекулярную массу неизвестного металла, полученный результат смотрим в таблицу Менделеева и мы смотрим какое вещество подходит к полученной из нашего результата:

M(Me) = m(Me)/n(Me) = 3,91 гр / 0,07 моль ≈ 55,86 гр/моль ≈ 56 гр ⇒ Fe - железо

5) Теперь известный металл записываем в уравнение реакций:

FeO + H₂ → Fe + H₂O

6) Теперь находим количества вещества оксида железа (II), а потом у воды по уравнению реакций:

M(FeO) = 56 + 16 гр/моль = 72 гр/моль

n(FeO) = m(MeO)/M(FeO) = 4,975 гр / 72 гр/моль ≈ 0,069 моль ⇒ n(H₂) = n(FeO) = 0,069 моль - по уравнению реакций

7) Теперь находим объем водорода:

Vm = 22,4 л/моль

V(H₂) = n(H₂) × Vm = 0,069 моль × 22,4 л/моль = 1,5456 л ≈ 1,55 л

Ответ: V(H₂) = 1,55 л

Решено от : $DK954$

Answer 2

Для решения этой задачи нужно составить и сбалансировать химическое уравнение реакции восстановления оксида металла водородом.

Пусть обозначим неизвестный оксид металла как MOx.

H2 + MOx -> M + H2O

Согласно уравнению, 1 моль оксида металла MOx реагирует с 2 молями водорода H2, образуя 1 моль металла M и 1 моль воды H2O.

Находим молярную массу оксида металла MOx:

m(MOx) = 4,975 г

Находим молярную массу металла M:

m(M) = 3,91 г

Находим количество вещества оксида металла MOx:

n(MOx) = m(MOx) / M(MOx)

Находим количество вещества металла M:

n(M) = m(M) / M(M)

Так как уравнение показывает, что на 1 моль оксида металла требуется 2 моль водорода, то количество вещества водорода:

n(H2) = n(MOx) * 2

Находим объем водорода (нормальных условиях):

V(H2) = n(H2) * 22,4 л/моль

Ответ: Для реакции восстановления был использован оксид металла MOx. Объем водорода, израсходованного при реакции, составляет V(H2) литров.

Answer 3

Identification of the Oxide Participating in the Reaction

To determine which oxide participated in the reaction, we can use the given information about the mass of the metal and the mass of the metal oxide before and after the reaction.

Let's assume the metal oxide is represented by the formula MO, where M is the metal and O is oxygen.

According to the given information: - Mass of metal oxide before the reaction (initial): 4.975 g - Mass of metal after the reaction (final): 3.91 g

To find the mass of oxygen in the metal oxide, we can subtract the mass of the metal after the reaction from the mass of the metal oxide before the reaction:

Mass of oxygen = Mass of metal oxide - Mass of metal Mass of oxygen = 4.975 g - 3.91 g Mass of oxygen = 1.065 g

Since the molar mass of oxygen is 16 g/mol, we can calculate the number of moles of oxygen:

Number of moles of oxygen = Mass of oxygen / Molar mass of oxygen Number of moles of oxygen = 1.065 g / 16 g/mol Number of moles of oxygen ≈ 0.0666 mol

Since the ratio of metal to oxygen in the metal oxide is 1:1, the number of moles of metal is also approximately 0.0666 mol.

Now, let's identify the metal oxide based on its molar mass. We need to find an oxide with a molar mass that is close to the molar mass of the metal obtained.

Determining the Molar Mass of the Metal

To determine the molar mass of the metal, we can use the number of moles of metal and the mass of the metal obtained.

Number of moles of metal = Mass of metal / Molar mass of metal 0.0666 mol = 3.91 g / Molar mass of metal

Solving for the molar mass of the metal:

Molar mass of metal = 3.91 g / 0.0666 mol Molar mass of metal ≈ 58.7 g/mol

Based on the molar mass of the metal obtained (approximately 58.7 g/mol), we can identify the metal as cobalt (Co).

Identifying the Oxide

Now that we know the metal is cobalt (Co), we can identify the oxide by combining the metal symbol with the oxygen symbol. The oxide participating in the reaction is cobalt(II) oxide (CoO).

Determining the Volume of Hydrogen Gas Consumed

To determine the volume of hydrogen gas consumed in the reaction, we need to use the ideal gas law equation:

PV = nRT

Where: - P is the pressure of the gas (at standard conditions, it is 1 atm) - V is the volume of the gas - n is the number of moles of the gas - R is the ideal gas constant (0.0821 L·atm/(mol·K)) - T is the temperature of the gas (at standard conditions, it is 273 K)

Since the volume of hydrogen gas (V) is unknown, we can rearrange the equation to solve for V:

V = nRT / P

To find the number of moles of hydrogen gas (n), we can use the stoichiometry of the reaction. From the balanced chemical equation, we know that 1 mole of metal oxide reacts with 2 moles of hydrogen gas.

Number of moles of hydrogen gas = 0.5 * Number of moles of metal oxide Number of moles of hydrogen gas = 0.5 * 0.0666 mol Number of moles of hydrogen gas ≈ 0.0333 mol

Substituting the values into the equation:

V = 0.0333 mol * 0.0821 L·atm/(mol·K) * 273 K / 1 atm V ≈ 0.73 L

Therefore, the volume of hydrogen gas consumed in the reaction, at standard conditions, is approximately 0.73 liters.

Please note that the calculations provided are based on the given information and assumptions made.