Номер В, страница 97 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

B

1. Напишите уравнения реакций, с помощью которых получают кислород в лаборатории.

2. Напишите формулы оксидов следующих элементов: P(III, V), N(II, IV), Cl(I, III, V, VII).

3. Рассчитайте относительную плотность озона по воздуху и по водороду.

1. Массовая доля элемента в веществе $(\omega)$ вычисляется по формуле:

$\omega(Э) = \frac{n \cdot A_r(Э)}{M_r(вещества)} \cdot 100\%$

где $n$ — число атомов элемента в молекуле, $A_r$ — относительная атомная масса элемента, $M_r$ — относительная молекулярная масса вещества.

Примем относительные атомные массы: $A_r(Al)=27$, $A_r(Cr)=52$, $A_r(Fe)=56$, $A_r(B)=11$, $A_r(O)=16$.

Для $Al_2O_3$:

$M_r(Al_2O_3) = 2 \cdot A_r(Al) + 3 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 54 + 48 = 102$.

$\omega(O) = \frac{3 \cdot A_r(O)}{M_r(Al_2O_3)} = \frac{3 \cdot 16}{102} = \frac{48}{102} \approx 0,4706$ или $47,06\%$.

Для $Cr_2O_3$:

$M_r(Cr_2O_3) = 2 \cdot A_r(Cr) + 3 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 52 + 3 \cdot 16 = 104 + 48 = 152$.

$\omega(O) = \frac{3 \cdot A_r(O)}{M_r(Cr_2O_3)} = \frac{3 \cdot 16}{152} = \frac{48}{152} \approx 0,3158$ или $31,58\%$.

Для $Fe_2O_3$:

$M_r(Fe_2O_3) = 2 \cdot A_r(Fe) + 3 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 112 + 48 = 160$.

$\omega(O) = \frac{3 \cdot A_r(O)}{M_r(Fe_2O_3)} = \frac{3 \cdot 16}{160} = \frac{48}{160} = 0,3$ или $30\%$.

Для $B_2O_3$:

$M_r(B_2O_3) = 2 \cdot A_r(B) + 3 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 11 + 3 \cdot 16 = 22 + 48 = 70$.

$\omega(O) = \frac{3 \cdot A_r(O)}{M_r(B_2O_3)} = \frac{3 \cdot 16}{70} = \frac{48}{70} \approx 0,6857$ или $68,57\%$.

Ответ: Массовая доля кислорода составляет: в $Al_2O_3$ – $47,06\%$; в $Cr_2O_3$ – $31,58\%$; в $Fe_2O_3$ – $30\%$; в $B_2O_3$ – $68,57\%$.

2. Чтобы определить, какое из соединений богаче кислородом, нужно сравнить массовые доли кислорода в них. Примем относительные атомные массы: $A_r(P)=31$, $A_r(C)=12$, $A_r(H)=1$, $A_r(N)=14$, $A_r(Na)=23$, $A_r(O)=16$.

а) $P_2O_3$ или $P_2O_5$

$M_r(P_2O_3) = 2 \cdot 31 + 3 \cdot 16 = 110$; $\omega(O) = \frac{3 \cdot 16}{110} \approx 0,4364$ или $43,64\%$.

$M_r(P_2O_5) = 2 \cdot 31 + 5 \cdot 16 = 142$; $\omega(O) = \frac{5 \cdot 16}{142} \approx 0,5634$ или $56,34\%$.

$56,34\% > 43,64\%$, следовательно, $P_2O_5$ богаче кислородом.

Ответ: $P_2O_5$.

б) оксид углерода (II) или (IV)

Оксид углерода (II) – $CO$. Оксид углерода (IV) – $CO_2$.

$M_r(CO) = 12 + 16 = 28$; $\omega(O) = \frac{16}{28} \approx 0,5714$ или $57,14\%$.

$M_r(CO_2) = 12 + 2 \cdot 16 = 44$; $\omega(O) = \frac{2 \cdot 16}{44} \approx 0,7273$ или $72,73\%$.

$72,73\% > 57,14\%$, следовательно, оксид углерода (IV) богаче кислородом.

Ответ: оксид углерода (IV) ($CO_2$).

в) $HNO_2$ или $HNO_3$

$M_r(HNO_2) = 1 + 14 + 2 \cdot 16 = 47$; $\omega(O) = \frac{2 \cdot 16}{47} \approx 0,6809$ или $68,09\%$.

$M_r(HNO_3) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 63$; $\omega(O) = \frac{3 \cdot 16}{63} \approx 0,7619$ или $76,19\%$.

$76,19\% > 68,09\%$, следовательно, $HNO_3$ богаче кислородом.

Ответ: $HNO_3$.

г) $Na_2CO_3$ или $NaHCO_3$

$M_r(Na_2CO_3) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 = 106$; $\omega(O) = \frac{3 \cdot 16}{106} \approx 0,4528$ или $45,28\%$.

$M_r(NaHCO_3) = 23 + 1 + 12 + 3 \cdot 16 = 84$; $\omega(O) = \frac{3 \cdot 16}{84} \approx 0,5714$ или $57,14\%$.

$57,14\% > 45,28\%$, следовательно, $NaHCO_3$ богаче кислородом.

Ответ: $NaHCO_3$.

3. Дано:

$m(P) = 9,3 \text{ г}$ в $P_2O_5$

Найти:

$m(P_2O_5) - ?$

Решение:

1. Найдем молярную массу фосфора ($P$) и оксида фосфора(V) ($P_2O_5$).

$M(P) = 31 \text{ г/моль}$

$M(P_2O_5) = 2 \cdot M(P) + 5 \cdot M(O) = 2 \cdot 31 + 5 \cdot 16 = 62 + 80 = 142 \text{ г/моль}$.

2. Найдем количество вещества (моль) атомов фосфора.

$n(P) = \frac{m(P)}{M(P)} = \frac{9,3 \text{ г}}{31 \text{ г/моль}} = 0,3 \text{ моль}$.

3. Из формулы $P_2O_5$ видно, что в 1 моль оксида фосфора(V) содержится 2 моль атомов фосфора. Следовательно, количество вещества оксида фосфора(V) в два раза меньше количества вещества атомов фосфора.

$n(P_2O_5) = \frac{n(P)}{2} = \frac{0,3 \text{ моль}}{2} = 0,15 \text{ моль}$.

4. Найдем массу оксида фосфора(V).

$m(P_2O_5) = n(P_2O_5) \cdot M(P_2O_5) = 0,15 \text{ моль} \cdot 142 \text{ г/моль} = 21,3 \text{ г}$.

Ответ: 21,3 г.

4. Дано:

$n(O) = 0,5 \text{ моль}$

Соединения: $Al_2O_3, H_2SiO_3, NaOH, Na_2SO_4$

Найти:

$m(Al_2O_3) - ?, m(H_2SiO_3) - ?, m(NaOH) - ?, m(Na_2SO_4) - ?$

Решение:

Масса вещества ($m$) вычисляется по формуле $m = n \cdot M$, где $n$ — количество вещества, $M$ — молярная масса.

Для $Al_2O_3$:

В 1 моль $Al_2O_3$ содержится 3 моль атомов кислорода. Значит, количество вещества $Al_2O_3$:

$n(Al_2O_3) = \frac{n(O)}{3} = \frac{0,5 \text{ моль}}{3} = \frac{1}{6} \text{ моль}$.

$M(Al_2O_3) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 102 \text{ г/моль}$.

$m(Al_2O_3) = \frac{1}{6} \text{ моль} \cdot 102 \text{ г/моль} = 17 \text{ г}$.

Для $H_2SiO_3$:

В 1 моль $H_2SiO_3$ содержится 3 моль атомов кислорода. Значит, количество вещества $H_2SiO_3$:

$n(H_2SiO_3) = \frac{n(O)}{3} = \frac{0,5 \text{ моль}}{3} = \frac{1}{6} \text{ моль}$.

$M(H_2SiO_3) = 2 \cdot 1 + 28 + 3 \cdot 16 = 78 \text{ г/моль}$.

$m(H_2SiO_3) = \frac{1}{6} \text{ моль} \cdot 78 \text{ г/моль} = 13 \text{ г}$.

Для $NaOH$:

В 1 моль $NaOH$ содержится 1 моль атомов кислорода. Значит, количество вещества $NaOH$:

$n(NaOH) = \frac{n(O)}{1} = 0,5 \text{ моль}$.

$M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$.

$m(NaOH) = 0,5 \text{ моль} \cdot 40 \text{ г/моль} = 20 \text{ г}$.

Для $Na_2SO_4$:

В 1 моль $Na_2SO_4$ содержится 4 моль атомов кислорода. Значит, количество вещества $Na_2SO_4$:

$n(Na_2SO_4) = \frac{n(O)}{4} = \frac{0,5 \text{ моль}}{4} = 0,125 \text{ моль}$.

$M(Na_2SO_4) = 2 \cdot 23 + 32 + 4 \cdot 16 = 142 \text{ г/моль}$.

$m(Na_2SO_4) = 0,125 \text{ моль} \cdot 142 \text{ г/моль} = 17,75 \text{ г}$.

Ответ: Массы соединений: $m(Al_2O_3)=17$ г; $m(H_2SiO_3)=13$ г; $m(NaOH)=20$ г; $m(Na_2SO_4)=17,75$ г.

5. К сожалению, изображение не содержит рисунка 29, необходимого для написания эссе. Поэтому выполнить это задание невозможно.

Ответ: Для выполнения задания требуется рис. 29, который отсутствует.