Question

1. Подберите коэффициенты способом электронного баланса: Li + H2SO4 = Li2SO4 + S + H2O Rb + HNO3 = RbNO3 + N2О + H2O 2. Составьте уравнения к схеме превращений: Li → LiOH → LiCl → Li → Li2O → LiOH 3. Какой металл, массой 2,66 г вступит в реакцию с водой, если выделилось 1,12 л водорода. 4. Какой металл массой 1,4г растворили в воде, если при этом выделилось 2,24 л водорода. 5. Какой металл массой 4,27г растворили в воде, если при этом выделилось 0,56л водорода.

Answer 1

Li + H2SO4 = Li2SO4 + S + H2O
Li = Li(+) + e(-) | 6
S(6+) + 6e(-) = S | 1
Необходимо учесть, что серная кислота является не только окислителем, но и средой, поэтому требуется добавить соответствующее количество кислоты для образования соли
6Li + H2SO4(как окислитель) + 3H2SO4(как среда) = 3Li2SO4 + S + 4H2O
или
6Li + 4H2SO4 = 3Li2SO4 + S + 4H2O

Rb + HNO3 = RbNO3 + N2O + H2O
Rb = Rb(+) + e(-) | 4
N(5+) + 4e(-) = N(+) | 1
4Rb + HNO3(как окислитель) + 4HNO3(как среда) = 4RbNO3 + 0,5N2O + 2,5H2O
Поскольку при уравнивании в соответствии с уравнениями электронного баланса получились дробные коэффициенты, домножаем каждый из них на 2
8Rb + 10HNO3 = 8RbNO3 + N2O + 5H2O

2Li + H2O = 2LiOH + H2
LiOH + HCl = LiCl + H2O
2LiCl(расплав) = 2Li + Cl2 (электролиз)
4Li + O2 = 2Li2O
Li2O + H2O = 2LiOH

Ход рассуждений общий для пп.3-5
В общем виде взаимодействие металла валентности х с водой можно описать следующим уравнением реакции:
Me + хH2O = Me(OH)х + (х/2)H2
По закону эквивалентов
m(Me)/(n(Me) * M(Me)) = V(H2)/(n(H2) * 22.4)
Подставляем все значения и выражаем молярную массу металла:
M(Me)/x = m(Me) * (1/2) *22.4/(1 * V(H2)) = 11.2 * m/V
Металлы, способные вытеснять водород из воды, могут быть одно-, двух- трехвалентными (щелочные, щелочно-земельные, алюминий), т.е. х может принимать значения 1, 2, 3

Для первого металла:
М/х = 11,2*2,66/1,12 = 23
Для х = 1, М = 27
Для х = 2, М = 54
Для х = 3, М = 81

Прим. Этот пункт решить не смог. Под полученные молярные массы ни один металл не подошел. Возможно, масса металла в условии - 2,26 г. В этом случае получится, что металл - натрий

Для второго металла
М/х = 11,2*1,4/2,24 = 7
х = 1, М = 7
х = 2, М = 14
х = 3, М = 21
Металлов с молярными массами 14 и 21 не существует.
Металл - литий

Для третьего металла
М/х = 11,2 * 4,27/,56 = 85
х = 1, М = 85
х = 2, М = 170
х = 3, М = 255
Металл - рубидий (М = 85)

Answer 2

1. Подбор коэффициентов способом электронного баланса:

Для подбора коэффициентов способом электронного баланса, нужно уравнять количество атомов каждого элемента в реакции. В данном случае, у нас есть две реакции:

a) Li + H2SO4 = Li2SO4 + S + H2O b) Rb + HNO3 = RbNO3 + N2O + H2O

a) Для уравновешивания реакции Li + H2SO4 = Li2SO4 + S + H2O, можно начать с уравновешивания атомов кислорода и водорода. В исходной реакции есть 4 атома кислорода и 2 атома водорода, поэтому нужно добавить коэффициенты перед H2O и H2SO4:

Li + H2SO4 = Li2SO4 + S + 2H2O

Теперь у нас есть 4 атома кислорода и 4 атома водорода. Далее, нужно уравновесить атомы серы. В исходной реакции есть 1 атом серы, поэтому нужно добавить коэффициент перед Li2SO4:

Li + H2SO4 = 1Li2SO4 + S + 2H2O

Теперь у нас есть уравновешенная реакция.

b) Для уравновешивания реакции Rb + HNO3 = RbNO3 + N2O + H2O, можно начать с уравновешивания атомов кислорода и водорода. В исходной реакции есть 3 атома кислорода и 3 атома водорода, поэтому нужно добавить коэффициенты перед HNO3 и H2O:

Rb + 2HNO3 = RbNO3 + N2O + H2O

Теперь у нас есть 3 атома кислорода и 4 атома водорода. Далее, нужно уравновесить атомы азота. В исходной реакции есть 1 атом азота, поэтому нужно добавить коэффициент перед RbNO3:

Rb + 2HNO3 = 1RbNO3 + N2O + H2O

Теперь у нас есть уравновешенная реакция.

Итак, уравнения с учетом коэффициентов способом электронного баланса:

a) Li + H2SO4 = 1Li2SO4 + S + 2H2O b) Rb + 2HNO3 = 1RbNO3 + N2O + H2O

[[1]]