Дано, что твёрдый гидроксид трехвалентного металла с массой 209.6 г реагирует с избытком концентрированного раствора соляной кислоты, при этом выделяется газ объёмом 21.28 л (н.у.) и образуется зелёный раствор соли двухвалентного металла. Нужно найти массовую долю соли в полученном растворе в процентах. Для решения этой задачи нужно учитывать закономерности реакции между гидроксидом металла и кислотой, а также использовать закон простой пропорции и закон Авогадро. Начнём с составления химического уравнения реакции. Пусть трехвалентный металл обозначен символом M, а двухвалентный металл — символом X. Тогда уравнение реакции будет выглядеть следующим образом: M(OH)3 + 3HCl -> MXCl2 + 3H2O Из уравнения видно, что 3 моль гидроксида металла реагируют с 3 молями соляной кислоты, что соответствует пропорции 1:1 между M(OH)3 и HCl. Если известна масса гидроксида металла, то можно вычислить массу соляной кислоты, которая была использована в реакции. Масса соляной кислоты: m(HCl) = V(HCl) * ρ(HCl) Расчитаем объём соляной кислоты V(HCl): V(HCl) = V(газа) * (273 + t) / 273 Поскольку объём газа дан в нормальных условиях (21.28 л), а плотность раствора соляной кислоты равна 1.19 г/мл, температура равна 0°C, подставим соответствующие значения в формулу: V(HCl) = 21.28 л * (273 + 0) / 273 ≈ 21.28 л Теперь, найдём массу соляной кислоты: m(HCl) = V(HCl) * ρ(HCl) = 21.28 л * 1.19 г/мл = 25.31 г Далее, с помощью закона пересчёта масс находим массу гидроксида металла: m(M(OH)3) = (m(HCl) * MM(M(OH)3)) / MM(HCl) где: m(M(OH)3) - масса гидроксида металла, MM(M(OH)3) - молярная масса гидроксида металла, MM(HCl) - молярная масса соляной кислоты. Молярные массы можно найти в таблице химических элементов: MM(M(OH)3) = 209.6 г/моль MM(HCl) = 36.46 г/моль Подставим значения в формулу: m(M(OH)3) = (25.31 г * 209.6 г/моль) / 36.46 г/моль = 145.95 г Итак, масса гидроксида металла равна 145.95 г. Теперь остаётся найти массовую долю соли MXCl2 в полученном растворе. Масса соли вычисляется как разность между исходной массой гидроксида металла и массы оставшейся воды после реакции: m(MXCl2) = m(M(OH)3) - m(H2O) Для расчёта массы воды, нужно знать её объём. Можно использовать закон Авогадро для пересчёта объёма газа в количество вещества воды, а затем перейти от мольной массы к массе. Объём воды V(H2O) равен объёму выделившегося газа, поскольку каждая молекула воды в результате реакции образует 2 молекулы газа: n(H2O) = V(H2O) / V(газа) = 21.28 л / 22.41 л/моль = 0.949 моль Теперь перейдём от мольной массы к массе воды: m(H2O) = n(H2O) * MM(H2O) = 0.949 моль * 18.015 г/моль = 17.09 г Теперь можем найти массу соли MXCl2: m(MXCl2) = m(M(OH)3) - m(H2O) = 145.95 г - 17.09 г ≈ 128.86 г Наконец, массовая доля соли MXCl2 в растворе можно рассчитать с помощью следующей формулы: массовая доля (%) = (m(MXCl2) / m(раствора)) * 100% где: m(MXCl2) - масса соли (128.86 г), m(раствора) - общая масса раствора (масса гидроксида металла + масса воды). m(раствора) = m(M(OH)3) + m(H2O) = 145.95 г + 17.09 г = 163.04 г Подставим значения и рассчитаем массовую долю соли в процентах: массовая доля (%) = (128.86 г / 163.04 г) * 100% ≈ 79.05% Итак, массовая доля соли MXCl2 в полученном растворе составляет примерно 79.05%.