Металл массой 13,43 г и степенью окисления +2 вытеснил из кислоты 5 л водорода, собранного над водой и измеренного при тем¬пературе 291 К и 101,3 кПа. Давление насыщенного пара воды — 2,07 кПа. Определите, какой это металл.

Для решения этой задачи мы будем использовать закон Дальтона - закон суммарного давления газов. Согласно этому закону, суммарное давление смеси газов равно сумме парциальных давлений каждого газа.

Давайте рассмотрим все данные, предоставленные в задаче:

Масса металла: 13,43 г
Степень окисления металла: +2
Объем собранного водорода: 5 л
Температура: 291 К
Давление насыщенного пара воды: 2,07 кПа

Нам нужно определить, какой металл был использован. Для этого мы должны сначала определить количество водорода, который мог быть вытеснен металлом.

1. Найдем количество водорода, используя идеальный газовый закон:
PV = nRT,
где P - давление, V - объем, n - количество газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Запишем формулу для водорода:
P (водорода) * V (водорода) = n (водорода) * R * T,
substituting in the values:
(101,3 кПа - 2,07 кПа) * 5 л = n (водорода) * 0,0821 л·атм/(моль·К) * 291 К.

Рассчитаем количество водорода:
n (водорода) = (99,23 кПа * 5 л) / (0,0821 л·атм/(моль·К) * 291 К) = 169,51 моль

2. Далее мы должны определить количество металла, эквивалентное данному количеству водорода, и использовать его молярную массу.

Молярная масса металла = масса металла / количество металла (в молях),
Молярная масса водорода = 1 г/моль,
Поделим массу металла на молярную массу водорода, чтобы получить количество металла:
количество металла = масса металла / молярная масса водорода.

Рассчитаем количество металла:
количество металла = 13,43 г / 1 г/моль = 13,43 моль

3. Теперь мы можем определить элемент по его степени окисления.
Степень окисления +2 означает, что каждая моль металла может вытеснить 2 моля водорода.

Поделим количество металла на 2, чтобы определить количество металла в молях образце:
количество металла (в молях) = количество металла / количество вытесненного водорода.

Рассчитаем количество металла (в молях образце):
количество металла (в молях образце) = 13,43 моль / 2 = 6,715 моль.

4. Наконец, мы можем использовать полученное количество металла для определения его элементарное название.
Молярная масса каждого элемента может использоваться для определения вида металла.

Рассчитаем молярную массу металла:
молярная масса металла = масса металла / количество металла (в молях образце).

Рассчитаем молярную массу металла:
молярная масса металла = 13,43 г / 6,715 моль = 2 г/моль.

Так как молярная масса металла составляет 2 г/моль, а степень окисления +2, это означает, что речь идет о металле с атомной массой 2, называемом гелием (He).

Таким образом, металлом, который вытеснил водород из кислоты, является гелий.