Какой металл был полностью восстановлен из оксида металла массой 22,1 г, используя 3,36 л (н. у.) водорода? В ответе

Для решения этой задачи нужно использовать знания о химических реакциях и законах сохранения массы.

Сначала составим уравнение реакции. Исходный оксид металла восстанавливается водородом с образованием металла и воды. Обозначим неизвестный металл символом M:

\(M_xO_y + zH_2 → M + H_2O\)

Масса оксида металла равна 22,1 г, и мы знаем, что он полностью восстанавливается. Поэтому можно сделать вывод, что масса полученного металла также будет равна 22,1 г.

Теперь найдем количество вещества водорода, используемого в реакции. Для этого воспользуемся уравнением и пропорцией:

\(\frac{{\text{{количество вещества водорода}}}}{{\text{{количество вещества оксида металла}}}} = \frac{{\text{{количество вещества водорода}}}}{{V_{\text{{водорода}}}}}\)

\(V_{\text{{водорода}}} = 3,36 \, \text{{л (н. у.)}} = 3360 \, \text{{мл}} = 3360 \times 10^{-3} \, \text{{л}}\)

Молекулярная масса водорода \(H_2\) равна 2 г/моль, поэтому количество вещества можно рассчитать по формуле:

\(\text{{количество вещества водорода}} = \frac{{V_{\text{{водорода}}}}}{\text{{молярный объем газа при н.у.}}} = \frac{{3360 \times 10^{-3}}}{22,4} \, \text{{моль}}\)

Молярный объем газа при нормальных условиях (н.у.) равен 22,4 л/моль.

Теперь у нас есть все данные для решения задачи. Найдем значение порядкового номера металла M, зная его массу и количество вещества:

\(\text{{Масса металла}} = \text{{количество вещества}} \times \text{{молярная масса металла}}\)

\(22,1 \, \text{{г}} = \frac{{3360 \times 10^{-3}}}{22,4} \times \text{{молярная масса металла}}\)

\(\text{{молярная масса металла}} = \frac{{22,1 \, \text{{г}} \times 22,4}}{{3360 \times 10^{-3}}}\)

\(\text{{молярная масса металла}} \approx 0,146 \, \text{{г/моль}}\)

Теперь нам нужно определить, какой металл имеет ближайшую молярную массу 0,146 г/моль в таблице химических элементов.

Исследуя таблицу, можно увидеть, что ближайший металл с молярной массой, близкой к 0,146 г/моль, имеет порядковый номер 63. По таблице химических элементов, это металл - европий (Eu).

Таким образом, металл, полностью восстановленный из оксида металла массой 22,1 г с использованием 3,36 л (н. у.) водорода, имеет порядковый номер 63 и называется европий.