10 класс (6)

Ответ: Zn (цинк).

При взаимодействии азотной кислоты с металлами в зависимости от концентрации кислоты и свойств металла могут выделяться NO₂, NO, N₂O и NH₃. При этом в последнем случае газ не будет выделяться, так как с аммиаком будет взаимодействовать азотная кислота (которая, хотя и сильно разбавлена, но имеется в достаточном количестве) с образованием NH₄NO₃. Запишем реакцию взаимодействия металла

8M + 10HNO₃ = 8MNO₃ + NH₄NO₃ + 3H₂O.

Газ, который выделялся при действии щёлочи, — аммиак:

NH₄NO₃ + KOH = NH₃(газ) + KNO₃ + H₂O.

Из этих двух уравнений реакции видно, что на один моль газа приходится 8 моль металла. Аммиака выделилось 1,12/22,4 = 0,05 моль, значит металла было 0,4 моль, и молярная масса М, если металл одновалентен, равна 13,0/0,4 = 32,5 г/моль. Но металл с такой атомной массой в природе не встречается, похожую массу имеет сера (32), но она по понятным причинам не может считаться правильным ответом. Двухвалентный металл должен иметь массу 2 · 32,5 = 65 г/моль. Такую атомную массу имеет цинк, и это правильный ответ. Подходящий трёхвалентных металлов (молярная масса 3 · 32,5 = 97,5 г/моль) тоже нет.

Тот же ответ можно было получить, не разбирая случаи с валентностью, а воспользовавшись эквивалентами, хотя по своей сути решение осталось бы прежним.