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

C

1. Кислород составляет 65% массы вашего тела. Рассчитайте массу кислорода в вашем организме.

2. Каким веществом — кислородом или озоном — быстрее окисляется благородный металл серебро? Почему?

1. Дано:

$V(O_2) = 0,672 \text{ л}$ (н.у.)

Величины даны во внесистемных единицах, удобных для расчетов. Перевод в СИ не требуется.

Найти:

$m(KClO_3)$ - ?

Решение:

1. Составим уравнение реакции разложения хлората калия (бертолетовой соли) при нагревании в присутствии катализатора:

$2KClO_3 \xrightarrow{t^\circ, kat} 2KCl + 3O_2 \uparrow$

2. Найдем количество вещества (моль) кислорода, используя молярный объем газов при нормальных условиях ($V_m = 22,4$ л/моль):

$n(O_2) = \frac{V(O_2)}{V_m} = \frac{0,672 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,03 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции найдем количество вещества хлората калия. Соотношение количеств веществ $n(KClO_3) : n(O_2)$ составляет 2:3.

$n(KClO_3) = \frac{2}{3} \cdot n(O_2) = \frac{2}{3} \cdot 0,03 \text{ моль} = 0,02 \text{ моль}$

4. Рассчитаем молярную массу хлората калия $KClO_3$:

$M(KClO_3) = Ar(K) + Ar(Cl) + 3 \cdot Ar(O) = 39 + 35,5 + 3 \cdot 16 = 122,5 \text{ г/моль}$

5. Найдем массу хлората калия, необходимую для реакции:

$m(KClO_3) = n(KClO_3) \cdot M(KClO_3) = 0,02 \text{ моль} \cdot 122,5 \text{ г/моль} = 2,45 \text{ г}$

Ответ: 2,45 г.

2. Дано:

$m(CuO) = 40 \text{ г}$

Величины даны во внесистемных единицах, удобных для расчетов. Перевод в СИ не требуется.

Найти:

$m(H_2O)$ - ?

Решение:

1. Составим уравнение реакции восстановления оксида меди(II) водородом при нагревании:

$CuO + H_2 \xrightarrow{t^\circ} Cu + H_2O$

2. Рассчитаем молярную массу оксида меди(II) $CuO$. Примем относительные атомные массы: $Ar(Cu) \approx 64$, $Ar(O) \approx 16$.

$M(CuO) = Ar(Cu) + Ar(O) = 64 + 16 = 80 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества оксида меди(II):

$n(CuO) = \frac{m(CuO)}{M(CuO)} = \frac{40 \text{ г}}{80 \text{ г/моль}} = 0,5 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим количество вещества воды. Соотношение количеств веществ $n(CuO) : n(H_2O)$ составляет 1:1.

$n(H_2O) = n(CuO) = 0,5 \text{ моль}$

5. Рассчитаем молярную массу воды $H_2O$:

$M(H_2O) = 2 \cdot Ar(H) + Ar(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18 \text{ г/моль}$

6. Найдем массу образовавшейся воды:

$m(H_2O) = n(H_2O) \cdot M(H_2O) = 0,5 \text{ моль} \cdot 18 \text{ г/моль} = 9 \text{ г}$

Ответ: 9 г.

3. Решение:

Для определения простейшей формулы вещества необходимо найти соотношение индексов, которое соответствует соотношению количеств веществ (в молях) составляющих его элементов. Для этого нужно разделить массовые части элементов на их относительные атомные массы ($Ar$).

а) m(P) : m(O) = 31 : 40

Используя $Ar(P) \approx 31$ и $Ar(O) \approx 16$, находим мольное соотношение (соотношение индексов x и y):

$x : y = n(P) : n(O) = \frac{m(P)}{Ar(P)} : \frac{m(O)}{Ar(O)} = \frac{31}{31} : \frac{40}{16} = 1 : 2,5$

Приводим к простейшим целым числам, умножая на 2: $2 : 5$. Простейшая формула: $P_2O_5$ (оксид фосфора(V)).

б) m(Na) : m(C) : m(O) = 23 : 6 : 24

Используя $Ar(Na) \approx 23$, $Ar(C) \approx 12$, $Ar(O) \approx 16$:

$x : y : z = n(Na) : n(C) : n(O) = \frac{23}{23} : \frac{6}{12} : \frac{24}{16} = 1 : 0,5 : 1,5$

Приводим к целым числам, разделив все значения на наименьшее (0,5): $\frac{1}{0,5} : \frac{0,5}{0,5} : \frac{1,5}{0,5} = 2 : 1 : 3$. Простейшая формула: $Na_2CO_3$ (карбонат натрия).

в) m(H) : m(N) : m(O) = 1 : 14 : 48

Используя $Ar(H) \approx 1$, $Ar(N) \approx 14$, $Ar(O) \approx 16$:

$x : y : z = n(H) : n(N) : n(O) = \frac{1}{1} : \frac{14}{14} : \frac{48}{16} = 1 : 1 : 3$

Соотношение уже является целочисленным. Простейшая формула: $HNO_3$ (азотная кислота).

Ответ: $P_2O_5$; $Na_2CO_3$; $HNO_3$.

4. Дано:

$m(KMnO_4) = 4,74 \text{ г}$

Величины даны во внесистемных единицах, удобных для расчетов. Перевод в СИ не требуется.

Найти:

$V(O_2)$ (н.у.) - ?

Решение:

1. Составим уравнение реакции термического разложения перманганата калия:

$2KMnO_4 \xrightarrow{t^\circ} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2 \uparrow$

2. Рассчитаем молярную массу перманганата калия $KMnO_4$:

$M(KMnO_4) = Ar(K) + Ar(Mn) + 4 \cdot Ar(O) = 39 + 55 + 4 \cdot 16 = 158 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества перманганата калия:

$n(KMnO_4) = \frac{m(KMnO_4)}{M(KMnO_4)} = \frac{4,74 \text{ г}}{158 \text{ г/моль}} = 0,03 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим количество вещества кислорода. Соотношение количеств веществ $n(KMnO_4) : n(O_2)$ составляет 2:1.

$n(O_2) = \frac{1}{2} \cdot n(KMnO_4) = \frac{1}{2} \cdot 0,03 \text{ моль} = 0,015 \text{ моль}$

5. Найдем объем кислорода при нормальных условиях ($V_m = 22,4$ л/моль):

$V(O_2) = n(O_2) \cdot V_m = 0,015 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 0,336 \text{ л}$

Ответ: 0,336 л.

5. Решение:

Так как таблица 9 не предоставлена, сравнение свойств кислорода ($O_2$) и водорода ($H_2$) приводится на основе общих химических знаний, которые обычно содержатся в подобных таблицах.

Сходства:

• При нормальных условиях оба вещества — газы.
• Оба газа не имеют цвета, вкуса и запаха.
• Молекулы обоих веществ двухатомны ($H_2$ и $O_2$).
• Оба вещества плохо растворимы в воде.
• Являются простыми веществами-неметаллами.

Различия:

Ответ: Кислород и водород — это двухатомные газы без цвета и запаха, но они кардинально различаются по своим свойствам. Водород — самый легкий газ, сильный восстановитель и горюч. Кислород тяжелее воздуха, является сильным окислителем и поддерживает горение.