3. Массовая доля металла M в основании, формула которого M(OH)₂, равна 80,1 %. Определите, что это за металл.

Коротко

• №3 — барий, \(\mathrm{Ba(OH)_2}\);
• №4 — примерно 5,27 моль (около 5,3 моль);
• №5 — 450 г \(\mathrm{Fe(OH)_2}\) и 53,5 г \(\mathrm{Fe(OH)_3}\);
• №6 — а) соединение; б) замещение;
• №7 — краткий план сообщения в конце.

№3. Какой это металл

Главная идея: массовая доля металла — это его атомная масса, делённая на молярную массу всего основания.

\[ M(\mathrm{M(OH)_2}) = A_r(\mathrm{M}) + 2\cdot(16+1) = A_r(\mathrm{M}) + 34 \]

\[ \frac{A_r(\mathrm{M})}{A_r(\mathrm{M}) + 34} = 0{,}801 \]

Решаю уравнение относительно \(A_r\):

\[ A_r = 0{,}801\,A_r + 27{,}234 \;\Rightarrow\; 0{,}199\,A_r = 27{,}234 \;\Rightarrow\; A_r \approx 137 \]

Это барий. Проверка: \(M(\mathrm{Ba(OH)_2}) = 137 + 34 = 171\), а \(\frac{137}{171} = 0{,}801\), то есть 80,1 %. Сходится, значит, основание — \(\mathrm{Ba(OH)_2}\), гидроксид бария.

№4. Количество вещества \(\mathrm{Ca(OH)_2}\)

Работает формула \(n = \dfrac{m}{M}\).

\[ M(\mathrm{Ca(OH)_2}) = 40 + 2\cdot16 + 2\cdot1 = 74\ \text{г/моль} \]

\[ n = \frac{390}{74} \approx 5{,}27\ \text{моль} \]

Проверка: \(5{,}27 \cdot 74 \approx 390\) г — верно.

№5. Массы гидроксидов железа

Здесь \(m = n\cdot M\).

\[ M(\mathrm{Fe(OH)_2}) = 56 + 32 + 2 = 90\ \text{г/моль}, \quad m = 5 \cdot 90 = 450\ \text{г} \]

\[ M(\mathrm{Fe(OH)_3}) = 56 + 48 + 3 = 107\ \text{г/моль}, \quad m = 0{,}5 \cdot 107 = 53{,}5\ \text{г} \]

№6. Получение гидроксида калия

а) \(\mathrm{K_2O + H_2O \rightarrow 2KOH}\) — реакция соединения: из двух веществ образуется одно.

Названия: K₂O — оксид калия, H₂O — вода, KOH — гидроксид калия.

б) \(\mathrm{2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2\uparrow}\) — реакция замещения: простое вещество (калий) вытесняет водород из воды.

Названия: K — калий, H₂O — вода, KOH — гидроксид калия, H₂ — водород.

№7. План сообщения

Например, о гидроксиде натрия NaOH:

• получение: электролиз раствора поваренной соли \[ 2\mathrm{NaCl} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{NaOH} + \mathrm{H_2}\uparrow + \mathrm{Cl_2}\uparrow \]
• применение: производство мыла, бумаги, тканей, очистка нефти;
• аргумент выбора: это самая распространённая щёлочь, а сырьё для неё — дешёвая поваренная соль.