1. Пусть масса одновалентного металла равна m1, а масса двухвалентного металла - m2. Тогда из условия задачи имеем систему уравнений:
m1 + m2 = 4,66 г
m1/m2 = 1/1.14 (так как один из металлов составляет примерно 14% от общей массы сплава)
Решая эту систему, находим:
m1 = 2,28 г
m2 = 2,38 г
Таким образом, в исходном сплаве содержатся металлы с массами 2,28 г и 2,38 г соответственно.
2. Для вычисления объема выделившегося водорода воспользуемся уравнением реакции:
M + 2H2O -> M(OH)2 + H2
Из уравнения видно, что на каждый моль металла M выделяется 1 моль водорода. Найдем количество молей металла M в растворе:
n(M) = m/M(M), где M(M) - молярная масса металла M.
Молярные массы металлов M1 и M2 можно найти из таблицы химических элементов:
M(M1) = 63.5 г/моль (медь)
M(M2) = 55.8 г/моль (железо)
Тогда:
n(M1) = 2,28 г / 63.5 г/моль ≈ 0,036 моль
n(M2) = 2,38 г / 55.8 г/моль ≈ 0,043 моль
Общее количество молей металлов в растворе:
n(M1) + n(M2) ≈ 0,079 моль
Следовательно, в результате реакции выделится такое же количество молей водорода. Объем выделившегося водорода можно найти по уравнению состояния идеального газа:
V(H2) = n(H2) * RT/P, где R - универсальная газовая постоянная, T - температура (н.у.), P - давление (н.у.).
Подставляя численные значения, находим:
V(H2) ≈ 0,079 * 8,31 Дж/(моль*К) * 273 К / 101325 Па ≈ 1,76 л
Ответ: объем выделившегося водорода составляет около 1,76 л.
3. Уравнения всех протекающих реакций:
- реакция растворения сплава:
2M + 2H2O -> 2MOH + H2
- реакция нейтрализации:
2MOH + 2HCl -> 2MCl + 2H2O
- общее уравнение реакции:
2M + 2HCl -> 2MCl + H2