5. 8 г металла со степенью окисления +2 прореагировало с водой и выделилось 4,48 л водорода (н. у.). Определите относительную атомную массу металла и назовите его.

Решение:

1. Уравнение реакции:

Металлы II группы (щелочноземельные) реагируют с водой с образованием гидроксида и выделением водорода. Общая формула металла — M, степень окисления +2.

\( \text{M} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{M(OH)}_2 + \text{H}_2 \uparrow \)

2. Количество выделившегося водорода:

Объём водорода (V) = 4,48 л (при нормальных условиях, н. у.).

Молярный объём газов при н. у. = 22,4 л/моль.

Количество вещества водорода (n(H₂)):

\( \text{n(H}_2) = \frac{\text{V(H}_2)}{\text{22.4 л/моль}} = \frac{\text{4.48 л}}{\text{22.4 л/моль}} = 0.2 \text{ моль} \)

3. Количество прореагировавшего металла:

По уравнению реакции, 1 моль металла (M) образует 1 моль водорода (H₂). Следовательно, количество вещества металла равно количеству вещества водорода:

n(M) = n(H₂) = 0.2 моль.

4. Определение молярной массы металла (M_r):

Известна масса металла (m(M)) = 8 г и количество вещества (n(M)) = 0.2 моль.

Молярная масса (M_r) = \( \frac{\text{m}}{\text{n}} \)

\( \text{M}_r(\text{M}) = \frac{\text{8 г}}{\text{0.2 моль}} = 40 \text{ г/моль} \)

5. Определение металла:

Находим в периодической таблице элемент с относительной атомной массой, равной 40. Это кальций (Ca).

Ответ: Относительная атомная масса металла — 40, это кальций (Ca).