Химик решил определить состав имеющейся в лаборатории амальгамы щелочного
металла (амальгамы — сплавы или соединения некоторых металлов с ртутью). Он
поместил 100 г амальгамы в стакан с водой. После того как закончилась реакция, он
отделил ртуть от раствора. На нейтрализацию полученного раствора потребовалось 10 мл
раствора хлороводородной кислоты с концентрацией 1 моль/л. Раствор был
осторожно выпарен, масса остатка оказалась равной 0,746 г.
1. Какой металл входил в состав амальгамы?
2. Вычислите массовую долю щелочного металла в амальгаме.
3. Напишите уравнения всех происходящих реакций.
4. Предложите другой способ определения состава амальгамы.

Количество соляной кислоты:

\[n(\mathrm{HCl})=CV=1\cdot0{,}010=0{,}010\text{ моль}.\]

Столько же было щёлочи и образовавшегося хлорида металла. Тогда молярная масса соли:

\[M(\mathrm{MCl})=\frac{0{,}746}{0{,}010}=74{,}6\text{ г/моль}.\]

Следовательно, \(M(\mathrm{M})\approx74{,}6-35{,}5=39{,}1\text{ г/моль}\). Это калий.

Масса калия в амальгаме:

\[m(\mathrm{K})=0{,}010\cdot39{,}1=0{,}391\text{ г}.\]

Массовая доля калия:

\[\omega(\mathrm{K})=\frac{0{,}391}{100}\cdot100\%=0{,}391\%.\]

Уравнения реакций:

\[2\mathrm{K}+2\mathrm{H_2O}\rightarrow2\mathrm{KOH}+\mathrm{H_2}\uparrow\]

\[\mathrm{KOH}+\mathrm{HCl}\rightarrow\mathrm{KCl}+\mathrm{H_2O}\]

Другой способ: собрать выделившийся водород и измерить его объём. По количеству \(\mathrm{H_2}\) находят количество калия, так как из \(2\) моль калия образуется \(1\) моль водорода.

0 0 Пожаловаться