Номер С, страница 21 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

C

1. Расположите формулы соединений по возрастанию массовой доли фосфора. Выберите правильный ответ.

A. $P_2O_5$

B. $H_3PO_4$

C. $P_2O_3$

D. $HPO_3$

E. $Ca_3(PO_4)_2$

1. D < B < E < C < A

2. C < A < B < D < E

3. C < D < A < B < E

4. B < D < C < A < E

5. E < D < B < A < C

2. В каком оксиде серы: $SO_2$ или $SO_3$ содержание серы больше?

1. Дано:

Соединение: оксид меди (II) - $CuO$

Относительные атомные массы: $Ar(Cu) \approx 64$ а.е.м., $Ar(O) = 16$ а.е.м.

Найти:

Массовые доли элементов $\omega(Cu)$ и $\omega(O)$.

Решение:

Массовая доля элемента в соединении ($\omega$) — это отношение массы этого элемента в соединении к массе всего соединения. Рассчитывается по формуле:

$\omega(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(\text{соединения})}$

где $n$ — число атомов элемента в формуле, $Ar(Э)$ — относительная атомная масса элемента, а $Mr(\text{соединения})$ — относительная молекулярная масса соединения.

1. Найдем относительную молекулярную массу оксида меди (II) $CuO$:

$Mr(CuO) = Ar(Cu) + Ar(O) = 64 + 16 = 80$ а.е.м.

2. Рассчитаем массовую долю меди $(Cu)$:

$\omega(Cu) = \frac{1 \cdot Ar(Cu)}{Mr(CuO)} = \frac{64}{80} = 0,8$

Чтобы выразить в процентах, умножим на 100: $0,8 \cdot 100\% = 80\%$.

3. Рассчитаем массовую долю кислорода $(O)$:

$\omega(O) = \frac{1 \cdot Ar(O)}{Mr(CuO)} = \frac{16}{80} = 0,2$

В процентах: $0,2 \cdot 100\% = 20\%$.

Проверка: $\omega(Cu) + \omega(O) = 80\% + 20\% = 100\%$.

Ответ: $\omega(Cu) = 80\%$, $\omega(O) = 20\%$.

2. Дано:

Соединение: сульфат цинка - $ZnSO_4$

Относительные атомные массы: $Ar(Zn) \approx 65$ а.е.м., $Ar(S) \approx 32$ а.е.м., $Ar(O) = 16$ а.е.м.

Найти:

Массовые доли элементов $\omega(Zn)$, $\omega(S)$ и $\omega(O)$.

Решение:

1. Найдем относительную молекулярную массу сульфата цинка $ZnSO_4$:

$Mr(ZnSO_4) = Ar(Zn) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 65 + 32 + 4 \cdot 16 = 97 + 64 = 161$ а.е.м.

2. Рассчитаем массовые доли каждого элемента в долях от единицы:

Массовая доля цинка $(Zn)$:

$\omega(Zn) = \frac{1 \cdot Ar(Zn)}{Mr(ZnSO_4)} = \frac{65}{161} \approx 0,4037$

Массовая доля серы $(S)$:

$\omega(S) = \frac{1 \cdot Ar(S)}{Mr(ZnSO_4)} = \frac{32}{161} \approx 0,1987$

Массовая доля кислорода $(O)$:

$\omega(O) = \frac{4 \cdot Ar(O)}{Mr(ZnSO_4)} = \frac{4 \cdot 16}{161} = \frac{64}{161} \approx 0,3975$

Округлим результаты до тысячных, как в примере ответа:

$\omega(Zn) \approx 0,404$

$\omega(S) \approx 0,199$

$\omega(O) \approx 0,397$

Проверка: $0,404 + 0,199 + 0,397 = 1,000$.

Ответ: $\omega(Zn) = 0,404$; $\omega(S) = 0,199$; $\omega(O) = 0,397$.

3. Дано:

Массовые доли элементов в соединении:

$\omega(Ag) = 63,53\%$

$\omega(N) = 8,23\%$

$\omega(O) = 28,24\%$

Относительные атомные массы: $Ar(Ag) \approx 108$ а.е.м., $Ar(N) \approx 14$ а.е.м., $Ar(O) = 16$ а.е.м.

Найти:

Простейшую химическую формулу вещества.

Решение:

Для нахождения формулы вещества $Ag_xN_yO_z$ необходимо найти соотношение индексов $x:y:z$. Это соотношение равно соотношению количеств вещества (числа молей) каждого элемента.

1. Примем массу образца вещества за 100 г. Тогда массы элементов в нем будут равны их массовым долям в граммах:

$m(Ag) = 63,53 \text{ г}$

$m(N) = 8,23 \text{ г}$

$m(O) = 28,24 \text{ г}$

2. Найдем количество вещества ($\nu$) для каждого элемента по формуле $\nu = m/M$, где $M$ - молярная масса, численно равная относительной атомной массе $Ar$:

$\nu(Ag) = \frac{63,53 \text{ г}}{108 \text{ г/моль}} \approx 0,588 \text{ моль}$

$\nu(N) = \frac{8,23 \text{ г}}{14 \text{ г/моль}} \approx 0,588 \text{ моль}$

$\nu(O) = \frac{28,24 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} = 1,765 \text{ моль}$

3. Найдем соотношение количеств веществ, разделив каждое значение на наименьшее из них ($\approx 0,588$):

$x:y:z = \nu(Ag) : \nu(N) : \nu(O)$

$x:y:z \approx 0,588 : 0,588 : 1,765$

$\frac{0,588}{0,588} : \frac{0,588}{0,588} : \frac{1,765}{0,588}$

$1 : 1 : 3,001$

Полученное соотношение можно округлить до целых чисел $1:1:3$.

Таким образом, простейшая формула вещества — $Ag_1N_1O_3$ или $AgNO_3$.

Ответ: $AgNO_3$.

4. Дано:

Массовое соотношение элементов в веществе: $m(H) : m(S) : m(O) = 1 : 16 : 24$.

Относительные атомные массы: $Ar(H) = 1$ а.е.м., $Ar(S) \approx 32$ а.е.м., $Ar(O) = 16$ а.е.м.

Найти:

Химическую формулу вещества.

Решение:

Для определения формулы вещества $H_xS_yO_z$ нужно найти соотношение индексов $x:y:z$. Это соотношение равно соотношению количеств вещества (молей) элементов. Его можно найти, разделив массовые части на соответствующие относительные атомные массы.

$x:y:z = \frac{m(H)}{Ar(H)} : \frac{m(S)}{Ar(S)} : \frac{m(O)}{Ar(O)}$

Подставим данные значения:

$x:y:z = \frac{1}{1} : \frac{16}{32} : \frac{24}{16}$

$x:y:z = 1 : 0,5 : 1,5$

Чтобы получить целочисленные значения индексов, умножим все части соотношения на наименьшее общее кратное знаменателей дробей (в данном случае на 2):

$x:y:z = (1 \cdot 2) : (0,5 \cdot 2) : (1,5 \cdot 2)$

$x:y:z = 2 : 1 : 3$

Следовательно, простейшая формула вещества — $H_2SO_3$.

Ответ: $H_2SO_3$.