Легкий тугоплавкий металл Х способен образовывать оксиды, степень окисления Х в которых различается на единицу, причем массовая доля Х в оксиде, где металл проявляет меньшую степень окисления, в 1,111 раза больше массовой доли Х в оксиде с большей степенью окисления Х. При растворении металла Х в концентрированной серной кислоте образуется соль (А), при обработке которой гидроксидом натрия образуется соединение (В) коричнево-фиолетового цвета, не растворимое в воде. При взаимодействии (В) с нитратом натрия в щелочной среде при нагревании выделяется 0,672 л (н.у.) газа. Рассчитайте массу (в граммах) металла Х, взятого для данных превращений. Ответ округлите до десятых.

Для решения данной задачи нужно использовать метод эквивалентов.

1. Найдем массовую долю металла Х в оксидах с разной степенью окисления. Пусть масса металла Х в оксиде с меньшей степенью окисления равна x, тогда масса металла Х в оксиде с большей степенью окисления будет равна 1,111x. Таким образом, массовая доля металла Х в оксиде с меньшей степенью окисления будет x/(x+O) = 1/1,111 = 0,9 Массовая доля металла Х в оксиде с большей степенью окисления будет 1,111x/(1,111x+O) = 1

2. Найдем массу металла Х в оксидах. Пусть масса оксида с меньшей степенью окисления равна m, тогда масса оксида с большей степенью окисления будет 1,111m. Тогда масса металла Х в оксиде с меньшей степенью окисления будет 0,9m, а в оксиде с большей степенью окисления будет 1,111m.

3. Найдем массу металла Х в соли (А). Масса металла Х в соли (А) равна массе металла Х в оксиде с большей степенью окисления, т.е. 1,111m.

4. Найдем массу металла Х в соединении (В). Масса металла Х в соединении (В) равна массе металла Х в соли (А), т.е. 1,111m.

5. Найдем количество вещества металла Х в соединении (В). Молярная масса металла Х равна его атомной массе, поэтому для расчетов можно использовать массу металла Х в соединении (В), т.е. 1,111m.

6. Рассчитаем количество вещества металла Х, соединившегося с нитратом натрия. По уравнению реакции: 2X + 2NaNO3 + 2NaOH -> 2Na2XO2 + 2H2O + N2 1 моль металла Х соединяется с 1 молью нитрата натрия, значит, количество вещества металла Х, соединившегося с нитратом натрия, равно 1,111m/2.

7. Рассчитаем объем выделившегося газа. По условию задачи, объем выделившегося газа равен 0,672 л (н.у.), что соответствует 0,03 моль. Тогда 1,111m/2 = 0,03 m = 0,03 * 2 / 1,111 = 0,054 г

Ответ: масса металла Х, взятого для данных превращений, равна 0,054 г.