При взаимодействии 10,64г трехвалентного металла с кислотой, выделился водород объемом 4,2 л. определите металл
Краткий ответ: вероятный металл — железо, Fe.
Но в условии, скорее всего, ошибка: железо с соляной кислотой даёт соль Fe²⁺, то есть его нельзя считать «трёхвалентным металлом» в этой реакции. Если понимать слово «трёхвалентный» буквально, задача не даёт реального металла.
Решение:
При н.у.
\[
n(H_2)=\frac{4{,}2}{22{,}4}=0{,}1875\ \text{моль}
\]
Если металл двухвалентный: \[ Me+2HCl \rightarrow MeCl_2+H_2 \] то \[ n(Me)=n(H_2)=0{,}1875\ \text{моль} \] \[ M(Me)=\frac{10{,}64}{0{,}1875}\approx 56{,}7\ \text{г/моль} \] Ближе всего это к железу: \[ M(Fe)\approx 56\ \text{г/моль} \]
Проверка: \[ n(Fe)=\frac{10{,}64}{56}\approx 0{,}19\ \text{моль} \] \[ V(H_2)=0{,}19\cdot 22{,}4\approx 4{,}26\ \text{л}\approx 4{,}2\ \text{л} \]
Если строго считать металл трёхвалентным: \[ 2Me+6HCl \rightarrow 2MeCl_3+3H_2 \] \[ n(Me)=\frac{2}{3}n(H_2)=0{,}125\ \text{моль} \] \[ M(Me)=\frac{10{,}64}{0{,}125}=85{,}12\ \text{г/моль} \] Трёхвалентного металла с такой атомной массой нет. Поэтому в условии опечатка: скорее всего, металл двухвалентный, и ответ — Fe.
