Какой оксид металла был восстановлен водородом массой 9,95 г, если при этом был получен чистый металл массой 7,82
Какой оксид металла был восстановлен водородом массой 9,95 г, если при этом был получен чистый металл массой 7,82 г? Какой объем водорода прореагировал в этой реакции?
Skvoz_Vremya_I_Prostranstvo 24
Для решения этой задачи сначала нужно определить, какие элементы участвуют в реакции окисления и восстановления.Зная, что восстановителем является водород и что металл был восстановлен им, мы можем предположить, что в данной реакции водород окисляется и превращается в воду.
Составим уравнение реакции:
\(2H_2 + M_xO_y \rightarrow 2H_2O + M\).
Моль водорода, соответствующая массе 9,95 г, можно найти, используя молярную массу водорода:
\[
n(H_2) = \frac{{m(H_2)}}{{M(H_2)}} = \frac{{9,95 \, \text{г}}}{{2 \cdot 1,008 \, \text{г/моль}}} \approx 4,937 \, \text{моль}.
\]
Исходя из данного уравнения реакции, мы видим, что каждая моль водорода \(H_2\) соответствует образованию одной моли воды \(H_2O\). Следовательно, в данной реакции образуется также около 4,937 моля воды.
Массу чистого металла после реакции, равную 7,82 г, можно сравнить с массой металла в окисленном состоянии до реакции. Разница между этими массами связана с потерей кислорода:
\[
\text{Масса потерянного кислорода} = \text{масса окиси металла} - \text{масса металла} = 9,95 \, \text{г} - 7,82 \, \text{г} = 2,13 \, \text{г}.
\]
Для определения количества моль потерянного кислорода используем молярную массу кислорода:
\[
n(O) = \frac{{m(O)}}{{M(O)}} = \frac{{2,13 \, \text{г}}}{{16 \, \text{г/моль}}} \approx 0,133 \, \text{моль}.
\]
Таким образом, мы можем сделать вывод, что в данной реакции было потеряно примерно 0,133 моль кислорода.
Обратимся к соотношению между атомами водорода и кислорода в молекуле воды, чтобы определить количество молей водорода, принимающих участие в реакции. Из уравнения реакции видно, что 2 моля водорода соответствуют образованию 1 моля воды.
Таким образом, количество молей водорода, образовавшихся в результате реакции, равно:
\[
n(H_2) = 2 \cdot n(O) = 2 \cdot 0,133 \, \text{моль} = 0,266 \, \text{моль}.
\]
Наконец, объем водорода можно найти, используя соотношение объема водорода и количества молей:
\[
V(H_2) = n(H_2) \cdot V_{\text{м}} = 0,266 \, \text{моль} \cdot 22,414 \, \text{л/моль} = 5,973 \, \text{л}.
\]
Таким образом, в данной реакции окисления и восстановления было прореагировано примерно 5,973 л водорода.
Я надеюсь, что это пошаговое решение помогло вам понять задачу.