Question

Образец щелочного металла А массой 9,2 г прореагировал с водой, при этом выделилось 4,48 л газа (н.у.) и образовался прозрачный раствор. Полученный раствор прилили в голубой раствор сульфата двухвалентного металла Б. При этом раствор стал бесцветным, а выпавший сначала синий осадок после кипячения смеси стал черным. Этот осадок отделили, и раствор упарили до массы 200 г. Масса осадка после высушивания оказалась равной 9,6 г. 1) Определите, о каких металлах идет речь, напишите уравнения реакций 2) Определите массовые доли веществ в полученном растворе.

Answer 1

2Ме+2Н2О=2МеОН+Н2 определим количество вещества газа n=4,48/22,4=0,2моль, согласно уравнения, металла было в 2 раза больше,т.е. n(Me)=0,2x2=0,4моль cтолько же образовалось гидроксида, вычислим молярную массу Мг(Ме)=9,2/0,4=23 это натрий.
Голубой раствор сульфата- это сульфат меди.
СuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
Сu(OH)2⇒CuO↓+H2O вычислим количество вещества оксида меди (чёрный осадок) n(CuO)=9,6/80=0,12 моль, согласно уравнения, столько же было гидроксида меди(синий осадок) и следовательно сульфата меди, поэтому соль в недостатке, расчёты ведём по ней, тогда сульфата натрия образовалась тоже 0,12 моль и его масса m(Na2SO4)=0,12x(46+32+64)=17,04г, Вычислим массу гидроксида натрия n(NaOH)=0,2-0,12=0,08моль m(NaOH)=0,08x40=3,2г
ω(Na2SO4)=17,04/200=0,0852  8,52%
ω(NaOH)=3,2/200=0,016            1,6%

Answer 2

Я постараюсь ответить на ваш вопрос.

1) По условию задачи, металл А должен быть щелочным металлом, который при реакции с водой выделяет водород и образует гидроксид. По массе и объему газа можно определить, что металл А - это калий K. Реакция с водой имеет вид:

2K + 2H₂O → 2KOH + H₂↑

Металл Б должен быть двухвалентным металлом, который образует сульфат синего цвета, который при нагревании становится черным. Таким металлом является медь Cu. Сульфат меди (II) имеет синий цвет и при нагревании разлагается на оксид меди (II) черного цвета и оксид серы (VI). Реакция с гидроксидом калия имеет вид:

CuSO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + Cu(OH)₂↓

Cu(OH)₂ → CuO + H₂O + SO₃↑

2) Масса полученного раствора состоит из массы сульфата калия и воды. Масса сульфата калия можно найти по уравнению реакции с гидроксидом калия, зная массу купороса:

9,6 г CuSO₄ * (174,3 г K₂SO₄ / 159,6 г CuSO₄) = 10,5 г K₂SO₄

Масса воды в растворе равна:

200 г - 10,5 г = 189,5 г

Массовые доли веществ в растворе равны:

w(K₂SO₄) = 10,5 г / 200 г * 100% = 5,25%

w(H₂O) = 189,5 г / 200 г * 100% = 94,75%

Надеюсь, это поможет вам решить задачу.