Определение неизвестного металла
В 180 г раствора сульфата неизвестного металла, имеющего степень окисления +2, поместили кусочек магния массой 30 г. Через некоторое время масса кусочка металла стала равной 42,8 г, а массовая доля сульфата магния в растворе — 28,71%. Найдите неизвестный металл.
Дано
`m_text{исх.}(text{р-ра } MeSO_4) = 180 text{ г}`
`m_text{исх.}(Mg) = 30 text{ г}`
`m_text{итог.}(пластинки) = 42.8 text{ г}`
`ω(MgSO_4) = 28.71%`
`СО(Me) = +2`
Найти
`Me = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции:
`Mg + MeSO_4 = MgSO_4 + Me text{↓}`
Найдём изменение массы пластинки:
`Δm(пластинки) = m_text{итог.}(пластинки) - m_text{исх.}(Mg) = 42.8 - 30 = 12.8 text{ г}`
Масса раствора изменится на столько же, но с противоположным знаком:
`m_text{итог.}(text{р-ра}) = m_text{исх.}(text{р-ра } MeSO_4) - Δm(пластинки) = 180 - 12.8 = 167.2 text{ г}`
Найдём массу образовавшегося сульфата магния:
`m(MgSO_4) = (ω(MgSO_4)*m_text{итог.}(text{р-ра}))/100 = (28.71*167.2)/100 = 48 text{ г}`
Найдём количество вещества сульфата магния:
`n(MgSO_4) = (m(MgSO_4))/(M(MgSO_4)) = 48/120 = 0.4 text{ моль}`
По уравнению реакции количество вещества магния равно количеству вещества сульфата магния:
`n(Mg) = n(MgSO_4) = 0.4 text{ моль}`
Тогда изменение массы пластинки:
`Δm(пластинки) = n(Me)*M(Me) - n(Mg)*M(Mg) = n(Mg)*(M(Me) - M(Mg))`
`12.8 = 0.4*(M(Me) - 24)`
`M(Me) - 24 = 12.8/0.4 = 32`
`M(Me) = 56 text{ г/моль}`
Металл с молярной массой 56 г/моль и степенью окисления +2 — железо (Fe).
Ответ
Железо (Fe).