Для решения этой задачи нужно определить относительную атомную массу неизвестного металла.
Из условия задачи известен объем водорода, который равен 5,6 л. При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22,4 л. Таким образом, количество молей водорода можно рассчитать следующим образом:
[
n(H_2) = \frac{5,6 , \text{л}}{22,4 , \text{л/моль}} = 0,25 , \text{моль}
]
Поскольку это количество водорода соответствует реакции с металлом, можно предположить, что металл реагирует с водородом с образованием гидрида:
[
M + H_2 \rightarrow MH_2
]
из этого уравнения можно увидеть, что на 1 моль металла приходится 1 моль водорода. Таким образом, для 0,25 моль металла нам нужно 0,25 моль водорода.
Теперь можно рассчитать молекулярную массу металла ((M)):
[
M = \frac{4,5 , \text{г}}{0,25 , \text{моль}} = 18 , \text{г/моль}
]
Теперь, зная, что металл имеет степень окисления +1 (на основании реакции с водородом), можно узнать, какая масса образуется хлорида при взаимодействии с хлором.
Хлор (Cl) образует с металлом хлорид:
[
M + Cl_2 \rightarrow MCl
]
Для 1 моль металла 1 моль хлора будет необходимо для получения 1 моль хлорида. Масса хлорида будет равна:
[
M_{\text{Cl}} = 35,5 , \text{г/моль}
]
Следовательно, молярная масса хлорида (MCl):
[
MCl = M + M_{\text{Cl}} = 18 , \text{г/моль} + 35,5 , \text{г/моль} = 53,5 , \text{г/моль}
]
Объем хлора при том же соотношении, что и с водородом и с учетом того, что мы уже нашли, что 0,25 моль металла реагирует с 0,25 моль хлора.
Теперь можно найти массу хлорида, образующегося из 4,5 г металла:
[
\text{масса хлорида} = n \times MCl = 0,25 , \text{моль} \times 53,5 , \text{г/моль} = 13,375 , \text{г}
]
Округляя до целого числа, получаем:
[
\text{Ответ: } 13
]
