Question

1) Щелочной металл массой 7,8 г при реакции с водой вытесняет газ объемом 2,24 л (н.у). какой это металл?

Answer 1

Это калий,подробно нужно?

Answer 2

Давайте воспользуемся химическими свойствами щелочных металлов при их реакции с водой.

Щелочные металлы (например, литий, натрий, калий и т. д.) реагируют с водой, образуя гидроксид металла и выделяя водородный газ:

\(2 M + 2 H_2O \rightarrow 2 M(OH) + H_2\)

где \(M\) - щелочный металл.

Из условия задачи известно, что масса металла \(M\) равна 7,8 г, а объем выделившегося газа (водородного) составил 2,24 л (нормальных условиях — это 0°С и атмосферное давление). Мы также знаем, что у нас есть 1 моль газа при нормальных условиях (н.у.) имеет объем приблизительно 22,4 л.

Теперь посчитаем количество вещества водорода, выделившегося при реакции:

\[n = \frac{V}{V_m}\]

где \(n\) - количество вещества (в молях), \(V\) - объем газа (2,24 л), \(V_m\) - молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 л/моль).

\[n = \frac{2,24 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,1 \, \text{моль}\]

Теперь мы знаем, что 2 моля воды реагируют с 2 молями металла в уравнении реакции, значит 1 моль металла реагирует с 1 молью воды.

Таким образом, количество металла, массой 7,8 г, можно определить через его молярную массу.

\[m = n \times M_{\text{металла}}\]

где \(m\) - масса металла (7,8 г), \(n\) - количество вещества (0,1 моль), \(M_{\text{металла}}\) - молярная масса металла.

\[M_{\text{металла}} = \frac{m}{n} = \frac{7,8 \, \text{г}}{0,1 \, \text{моль}} = 78 \, \text{г/моль}\]

По таблице химических элементов мы видим, что молярная масса натрия (Na) составляет около 23 г/моль. Если умножить это значение на 3 (3 моль водорода в 1 моль Na), то получим примерно 69 г/моль. Исходя из полученного значения (78 г/моль), ближе всего подходит калий (K), чья молярная масса составляет около 39 г/моль.

Таким образом, по предоставленным данным можно предположить, что реагентом является калий (K).