При взаимодействии металла и его карбоната с избытком соляной кислоты образовалась газовая смесь плотностью 0,839 г/дм^3 (н. у.). Определите металл, если он проявляет в соединениях степень окисления + 2, а массы металла и его карбоната относятся как 1:1,38.

Дано:

смесь - Me, MeCO3

m (Me) : m (MeCO3) = 1 : 1,38

ρ (газ. смеси) = 0,839 г/дм^3 = 0,839 г/л

Найти:

Me - ?

Решение:

1) Me + 2HCl = > MeCl2 + H2 ↑;

MeCO3 + 2HCl = > MeCl2 + CO2 ↑ + H2O;

2) Пусть количество вещества Me - (х) моль, а количество вещества MeCO3 = (у) моль;

3) n (H2) = n (Me) = (х) моль;

n (CO2) = n (MeCO3) = (у) моль;

4) M (газ. смеси) = ρ (газ. смеси) * Vm = 0,839 * 22,4 = 18,7936 г/моль;

5) M (газ. смеси) = (n (H2) * M (H2) + n (CO2) * M (CO2)) / (n (H2) + n (CO2)) = (х * 2 + у * 44) / (х + у) = (2 х + 44 у) / (х + у) г/моль;

6) 18,7936 = (2 х + 44 у) / (х + у);

18,7936 х + 18,7936 у = 2 х + 44 у;

16,7936 х = 25,2064 у;

х = 1,5 у;

7) M (MeCO3) = M (Me) + 12 + 16 * 3 = (M (Me) + 60) г/моль;

m (Me) = n (Me) * M (Me) = (х * M (Me)) г;

m (MeCO3) = n (MeCO3) * M (MeCO3) = (у * (M (Me) + 60)) г;

8) m (Me) : m (MeCO3) = 1 : 1,38;

(х * M (Me)) / (у * (M (Me) + 60)) = 1 / 1,38;

(1,5 у * M (Me)) / (у * (M (Me) + 60)) = 1 / 1,38;

(1,5 * M (Me)) / (M (Me) + 60) = 1 / 1,38;

M (Me) + 60 = 2,07 * M (Me);

1,07 * M (Me) = 60;

M (Me) = 56 г/моль;

9) M (Me) = Mr (Me) = Ar (Me) = 56 - Fe - железо.

Ответ: Неизвестный металл - Fe - железо.