После разложения 213 г нитрата трехвалентного металла выделяется 0,75 моль кислорода. Металл, входящий в состав нитрата:
A) B
B) Mg
C) Al
D) Fe
E) Cr
Мы имеем следующую задачу: При разложении 213 г нитрата трехвалентного металла выделяется 0,75 моль кислорода. Нужно определить, какой металл входит в состав этого нитрата. Для нитрата металла с валентностью +3 формула соединения будет M(NO₃)₃.
При разложении нитратов трехвалентных металлов часто рассматривают реакцию вида:
4 M(NO₃)₃ → 2 M₂O₃ + 12 NO₂ + 3 O₂
Из этой схемы видно, что 4 моль нитрата дают 3 моль кислорода. Тогда на 1 моль нитрата приходится (3/4) моль O₂, то есть 0,75 моль кислорода. Это означает, что 213 г данного нитрата соответствуют 1 молю.
Молярная масса нитрата M(NO₃)₃ равна:
M(M(NO₃)₃) = A(M) + 3 × A(NO₃)
Где масса группы NO₃ рассчитывается так: N (14 г/моль) + 3·O (3×16 = 48 г/моль) = 62 г/моль.
Отсюда:
A(M) + 3 × 62 = A(M) + 186 = 213 г/моль
Найдем массу металла:
A(M) = 213 − 186 = 27 г/моль
Атомная масса 27 соответствует алюминию (Al). Кроме того, алюминий образует соединения, где он имеет степень окисления +3, что соответствует формуле нитрата M(NO₃)₃.
Разберем предложенные варианты:
A) B – Бор имеет атомную массу около 10-11 г/моль и не образует нитраты с формулой B(NO₃)₃.
B) Mg – Магний с атомной массой около 24 г/моль, но обычно Mg образует соединения с валентностью +2.
C) Al – Атомная масса 27 г/моль и валентность +3; подходит.
D) Fe – Железо имеет атомную массу около 56 г/моль, что не совпадает.
E) Cr – Хром имеет атомную массу около 52 г/моль.
Следовательно, правильный ответ — алюминий (Al), то есть вариант C.