Номер 3, страница 25 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 5. Положение в периодической системе водорода, лантаноидов, актиноидов и искусственно полученных элементов. Глава I. Важнейшие химические понятия и законы - номер 3, страница 25.

Условие.

3. При полном сжигании 0,68 г неизвестного вещества получили 1,28 г оксида серы(IV) и 0,36 г воды. Найдите химическую формулу сжигаемого вещества.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(\text{вещества}) = 0,68 \text{ г}$

$m(SO_2) = 1,28 \text{ г}$

$m(H_2O) = 0,36 \text{ г}$

Найти:

Химическую формулу вещества.

Решение:

1. Продукты сгорания вещества — оксид серы(IV) ($SO_2$) и вода ($H_2O$). Это означает, что в состав исходного вещества входили атомы серы (S) и водорода (H). Возможно, в состав вещества также входил кислород (O), так как сгорание происходит в присутствии кислорода. Обозначим формулу неизвестного вещества как $H_xS_yO_z$.

2. Найдем количество вещества и массу серы (S), которая содержалась в исходном веществе. Вся сера перешла в оксид серы(IV) ($SO_2$).
Молярная масса $SO_2$: $M(SO_2) = 32 + 2 \cdot 16 = 64 \text{ г/моль}$.
Количество вещества $SO_2$: $\nu(SO_2) = \frac{m(SO_2)}{M(SO_2)} = \frac{1,28 \text{ г}}{64 \text{ г/моль}} = 0,02 \text{ моль}$.
В одной молекуле $SO_2$ содержится один атом серы, следовательно, количество вещества атомов серы равно количеству вещества $SO_2$:
$\nu(S) = \nu(SO_2) = 0,02 \text{ моль}$.
Масса серы в исходном веществе: $m(S) = \nu(S) \cdot M(S) = 0,02 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 0,64 \text{ г}$.

3. Найдем количество вещества и массу водорода (H), который содержался в исходном веществе. Весь водород перешел в воду ($H_2O$).
Молярная масса $H_2O$: $M(H_2O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18 \text{ г/моль}$.
Количество вещества $H_2O$: $\nu(H_2O) = \frac{m(H_2O)}{M(H_2O)} = \frac{0,36 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}} = 0,02 \text{ моль}$.
В одной молекуле $H_2O$ содержится два атома водорода, следовательно, количество вещества атомов водорода в два раза больше количества вещества $H_2O$:
$\nu(H) = 2 \cdot \nu(H_2O) = 2 \cdot 0,02 \text{ моль} = 0,04 \text{ моль}$.
Масса водорода в исходном веществе: $m(H) = \nu(H) \cdot M(H) = 0,04 \text{ моль} \cdot 1 \text{ г/моль} = 0,04 \text{ г}$.

4. Проверим, содержался ли в исходном веществе кислород. Для этого сложим массы найденных элементов (серы и водорода) и сравним с массой исходного вещества.
$m(S) + m(H) = 0,64 \text{ г} + 0,04 \text{ г} = 0,68 \text{ г}$.
Полученная масса равна массе сжигаемого вещества ($0,68 \text{ г}$). Это означает, что кислород в состав исходного вещества не входил.

5. Найдем простейшую химическую формулу вещества, определив соотношение количеств веществ атомов водорода и серы.
$\nu(H) : \nu(S) = 0,04 : 0,02$
Для получения целочисленного соотношения разделим оба числа на наименьшее из них (0,02):
$\frac{0,04}{0,02} : \frac{0,02}{0,02} = 2 : 1$
Таким образом, на 1 атом серы приходится 2 атома водорода. Простейшая формула вещества — $H_2S$. Это сероводород.

Ответ: $H_2S$