Одна из моих предыдущих статей была посвящена разбору решения задач «на пластинку». В продолжение этой темы, хочу предложить разбор еще двух задач "на пластинку". Особенностью этих задач является определение неизвестного металла пластинки или металла оседающего на пластинке.
И вот эти задачи.
Условие первой задачи:
Две пластинки с одинаковой массой, изготовленные из одного и того же металла, проявляющего в соединениях степень окисления +2, погрузили одну в раствор сульфата меди, а другую - в раствор нитрата свинца. Через некоторое время масса первой пластинки уменьшилась на 3,6%, а масса второй увеличилась на 7,125%. Определить, какой это металл.
Решение:
Для ответа на этот вопрос нужно искать молярную массу металла.
Введем условные обозначения:
Ме - металл пластинки;
х - молярная масса металла, г/моль;
у - количество прореагировавшего металла, моль.
Запишем уравнения реакции:
Ме + СuSO4 = Cu+ MeSO4 (1)
Ме + PbSO4 = Pb+ MeSO4 (2)
Примем, что исходная масса каждой пластинки равна 100 г. Тогда, масса первой пластинки уменьшилась на 3,6 г, а масса второй увеличилась на 7,125 г.
Изменение массы пластинок связано с растворением металла пластинки и оседанием на нем меди (первое уравнение) или свинца (второе уравнение):
Откуда,
143y = 10,725
y = 0,075
-0,075х + 4,8 = -3,6
0,075х = 8,4
x =112
M(Me) = 112 г/моль. Металл пластинок – кадмий.
Условие второй задачи:
Цинковую пластинку поместили в раствор сульфата некоторого металла. Масса раствора составляет 50 г. Металл в сульфате находится в степени окисления +2. Через некоторое время масса пластинки увеличилась на 1,08 г. Массовая доля сульфата цинка в растворе стала равна 6,58%. Определите, какой металл выделился на пластинке?
Решение:
Уравнение реакции:
Zn + МеSO4 = Me + ZnSO4
Для решения введем обозначения:
х – молярная масса металла, г/моль;
у - количество моль прореагировавшего цинка.
Изменение массы пластинки происходит из-за растворения цинка и оседания на пластинке металла из соли:
-65у+ху=1,08
Массовая доля сульфата цинка в растворе:
w(ZnSO4) = m(ZnSO4)/m(p-pa)
где m(ZnSO4) - масса сульфата цинка, г.
m(ZnSO4) = M(ZnSO4)*y = 161y
m(p-pa) – масса раствора после реакции, г.
m(p-pa) = 50-1,08 = 48,92
0,0658 =161y/48,92
161y = 3,219
y= 0,02
n(Zn) = 0,02 моль.
Подставляя полученное значение в первое уравнение, получим:
-65*0,02+0,02х =1,08
0,02х = 2,38
х = 119
Молярная масса металла: М(Ме) = 119 г/моль
Металл пластинки – олово.
Задачи для самостоятельного решения:
1. Кусочек железа поместили в раствор нитрата металла, который проявляет в соединениях степень окисления +1. Масса образца металла увеличилась на 16 г. через полученный раствор нитрата железа пропустили избыток сероводорода, получив сульфид железа массой 8,8 г. Какой металл выделен из раствора? [Cеребро]
2. В раствор, содержащий 3,2 г 2-х валентного металла в виде хлорида, погрузили железную пластинку массой 50 г. После полного осаждения металла масса пластинки увеличилась на 0,8%. Определите, соль какого металла находилась в растворе? [Медь]
3. Две пластинки одинаковой массы, изготовленные из одного и того же металла, проявляющего в своих соединениях валентность, равную 2, погрузили в растворы одинаковой концентрации: одну – в раствор соли кадмия, другую – в раствор соли свинца. Через некоторое время оказалось, что масса первой пластинки увеличилась на 0,47%, второй – на 1,42%. Определите металл, из которого были изготовлены пластинки? (железо).
4. Пластинку неизвестного металла поместили в 800 г раствора нитрата свинца с массовой долей соли 5 %. Через некоторое время масса пластинки увеличилась на 14,3 г, а массовая доля нитрата свинца стала равна 0,88 %. Какой металл был взят, если известно, что в нитрате он находится в степени окисления +2.
Успехов в решении задач!
