Задание 4. А. Определите массовую долю элемента второго периода I группы главной подгруппы в его оксиде. Б. Определите, какое количество феррума было израсходовано, если при взаимодействии железа с водой выделился газ объёмом 44,8 л (н. у.). В. Металл массой 13,7 г и степенью окисления +2 взаимодействует с водой с выделением 2,24 л водорода (н. у.). Определите этот металл.

А. Элемент второго периода I группы главной подгруппы — литий. Формула его оксида Li₂O.

Массовая доля лития: ω(Li) = 2 · 7 / (2 · 7 + 16) = 14 / 30 ≈ 0,467.

Ответ: ω(Li) ≈ 46,7%.

Б. С железом водяной пар реагирует по уравнению 3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂. При н. у. молярный объём газа равен 22,4 л/моль.

Количество водорода: n(H₂) = 44,8 / 22,4 = 2 моль.

По уравнению реакции на 4 моль H₂ расходуется 3 моль Fe, поэтому n(Fe) = 2 · 3 / 4 = 1,5 моль. Это соответствует массе m(Fe) = 1,5 · 56 = 84 г.

Ответ: израсходовано 1,5 моль железа (84 г).

В. При взаимодействии двухвалентного металла M с водой: M + 2H₂O → M(OH)₂ + H₂.

Количество водорода: n(H₂) = 2,24 / 22,4 = 0,10 моль. По уравнению реакции n(M) = n(H₂) = 0,10 моль.

Молярная масса металла: M_r = 13,7 / 0,10 = 137 г/моль. Это барий Ba.

Ответ: барий (Ba).