Для того чтобы определить, какой это металл, начнем с уравнения реакции между оксидом металла и соляной кислотой. Обозначим металл как M и оксид как \( M_2O_3 \) (так как в задаче упоминается "оксид металла трёхвалентного").
Реакция оксида металла с соляной кислотой может быть представлена следующим образом:
\[ M_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2MCl_3 + 3H_2O \]
В результате этой реакции выделяется водород. Важно определить, сколько молей водорода было получено. Мы знаем, что 0,896 литра водорода при нормальных условиях (0 °C и 1 атм) соответствует:
\[ n(H_2) = \frac{V}{22,4} = \frac{0,896}{22,4} \approx 0,04 \text{ моль} \]
Из уравнения реакции видно, что 3 моля водорода (H2) выделяются на 1 моль оксида (M2O3). Следовательно, количество оксида M2O3:
\[ n(M_2O_3) = \frac{n(H_2)}{3} \approx \frac{0,04}{3} \approx 0,0133 \text{ моль} \]
Теперь определим молярную массу оксида металла \( M_2O_3 \):
\[ m(M_2O_3) = 3,2 \text{ г} \] \[ M(M_2O_3) = \frac{m(M_2O_3)}{n(M_2O_3)} = \frac{3,2}{0,0133} \approx 240 \text{ г/моль} \]
Теперь мы можем найти молярную массу одного атома металла M:
\[ M(M_2O_3) = 2M + 3 \cdot 16 \text{ (молярная масса кислорода)} \] \[ 240 = 2M + 48 \] \[ 2M = 240 - 48 = 192 \] \[ M = \frac{192}{2} = 96 \text{ г/моль} \]
Металлу с такой атомной массой соответствует алюминий (Al) с атомной массой примерно 27 г/моль. Однако с учетом, что мы рассчитываем молекулы, а не нормальный оксид, следует искать более тяжелый металл с близкой молярной массой. Это может быть хром или другой металл.
Сравнив с таблицей периодических элементов, мы найдем, что подходит для данной массы оксидом или металлом может быть, например, хром (Cr) с атомной массой ~52 г/моль. Таким образом, 240 г/моль соответствуют оксидам, которые могут обозначать CrO3 или другой аналог.
Итак, металл, соответствующий условиям задачи – хром (Cr).