Номер С, страница 100 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

C

1. Массовое отношение в оксиде элемента II(А) группы – 3 : 2. Определите этот элемент, если относительная молекулярная масса оксида равна 40.

2. Относительные молекулярные массы кислот $\text{Н}_3\text{ЭО}_3$ и $\text{Н}_3\text{ЭО}_4$ равны 98. Определите место расположения этих элементов в периодической системе.

3. Относительная молекулярная масса соединения $\text{Э}(\text{ОН})_2$ равна 58. Охарактеризуйте строение атома этого элемента.

1. Названия оксидов по международной (систематической) номенклатуре, где в скобках указывается степень окисления элемента, если она переменная:

SnO: Олово (Sn) может иметь степени окисления +2 и +4. В данном оксиде степень окисления олова +2. Название: оксид олова(II).

SnO₂: Степень окисления олова +4. Название: оксид олова(IV).

SO₂: Сера (S) — неметалл с переменной степенью окисления. Здесь она +4. Название: оксид серы(IV) (также известен как диоксид серы).

SO₃: Степень окисления серы +6. Название: оксид серы(VI) (также известен как триоксид серы).

CrO: Хром (Cr) — переходный металл. Степень окисления +2. Название: оксид хрома(II).

Cr₂O₃: Степень окисления хрома +3. Название: оксид хрома(III).

PbO: Свинец (Pb) имеет степени окисления +2 и +4. Здесь она +2. Название: оксид свинца(II).

PbO₂: Степень окисления свинца +4. Название: оксид свинца(IV).

Ответ: SnO — оксид олова(II), SnO₂ — оксид олова(IV), SO₂ — оксид серы(IV), SO₃ — оксид серы(VI), CrO — оксид хрома(II), Cr₂O₃ — оксид хрома(III), PbO — оксид свинца(II), PbO₂ — оксид свинца(IV).

2. Дано:

Молекула озона: $O_3$

Молекула кислорода: $O_2$

Молекула водорода: $H_2$

Относительная атомная масса кислорода: $Ar(O) \approx 16$

Относительная атомная масса водорода: $Ar(H) \approx 1$

Найти:

Во сколько раз молекула озона тяжелее молекулы кислорода и молекулы водорода.

Решение:

Чтобы определить, во сколько раз одна молекула тяжелее другой, нужно найти отношение их относительных молекулярных масс.

1. Вычислим относительную молекулярную массу озона ($O_3$):

$Mr(O_3) = 3 \cdot Ar(O) = 3 \cdot 16 = 48$

2. Вычислим относительную молекулярную массу кислорода ($O_2$):

$Mr(O_2) = 2 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 16 = 32$

3. Вычислим относительную молекулярную массу водорода ($H_2$):

$Mr(H_2) = 2 \cdot Ar(H) = 2 \cdot 1 = 2$

4. Найдем отношение массы молекулы озона к массе молекулы кислорода:

$\frac{Mr(O_3)}{Mr(O_2)} = \frac{48}{32} = 1.5$

5. Найдем отношение массы молекулы озона к массе молекулы водорода:

$\frac{Mr(O_3)}{Mr(H_2)} = \frac{48}{2} = 24$

Ответ: Молекула озона в 1,5 раза тяжелее молекулы кислорода и в 24 раза тяжелее молекулы водорода.

3. Дано:

Соединение: песок (диоксид кремния, $SiO_2$)

$Ar(Si) \approx 28$

$Ar(O) \approx 16$

Найти:

Массовую долю кислорода $\omega(O)$ в $SiO_2$.

Решение:

Массовая доля элемента в веществе вычисляется по формуле:

$\omega(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(\text{вещества})} \cdot 100\%$

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

1. Вычислим относительную молекулярную массу диоксида кремния ($SiO_2$):

$Mr(SiO_2) = Ar(Si) + 2 \cdot Ar(O) = 28 + 2 \cdot 16 = 28 + 32 = 60$

2. В одной формульной единице $SiO_2$ содержится 2 атома кислорода. Вычислим массовую долю кислорода:

$\omega(O) = \frac{2 \cdot Ar(O)}{Mr(SiO_2)} = \frac{2 \cdot 16}{60} = \frac{32}{60} \approx 0.5333$

3. Выразим массовую долю в процентах:

$\omega(O) \% = 0.5333 \cdot 100\% \approx 53.3\%$

Ответ: Массовая доля кислорода в составе песка (SiO₂) составляет приблизительно 53,3%.

4. Сравнение химических свойств кислорода и водорода (на основе общих химических знаний, так как таблица 10 не предоставлена).

Свойства кислорода ($O_2$):

1. Окислительные свойства: Кислород — это типичный и очень сильный окислитель. Его высокая химическая активность обусловлена высокой электроотрицательностью (второй после фтора).

2. Реакции: Он реагирует с подавляющим большинством простых веществ (металлами и неметаллами), образуя оксиды. Эти реакции, особенно при высоких температурах, являются горением. Кислород также окисляет множество сложных веществ (например, сульфиды, органические соединения).

3. Условия: Несмотря на высокую активность, молекула $O_2$ имеет прочную двойную связь, поэтому для начала реакций часто требуется инициация (нагревание, облучение, катализатор).

4. Физиологическая роль: Кислород поддерживает процессы дыхания и горения.

Свойства водорода ($H_2$):

1. Двойственность свойств: Водород проявляет как восстановительные, так и (значительно реже) окислительные свойства.

2. Восстановительные свойства: Это его основное химическое свойство. Как восстановитель, водород реагирует с оксидами многих металлов (восстанавливая их до чистых металлов), а также с активными неметаллами (кислородом, галогенами, серой).

3. Окислительные свойства: Как окислитель, водород выступает только в реакциях с самыми активными металлами (щелочными и щелочноземельными), образуя гидриды, в которых имеет степень окисления -1 (например, $NaH$, $CaH_2$).

4. Физиологическая роль: Водород горюч, но не поддерживает дыхание. Смеси водорода с кислородом (гремучий газ) взрывоопасны.

Ключевые различия:

Основное различие заключается в их роли в окислительно-восстановительных процессах. Кислород — почти исключительно окислитель. Водород — преимущественно восстановитель. При их непосредственном взаимодействии в реакции образования воды ($2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$), водород является восстановителем, а кислород — окислителем.

Ответ: Кислород является сильным окислителем, вступающим в реакции с большинством элементов и многими сложными веществами, поддерживая горение. Водород, напротив, является в основном сильным восстановителем, способным отнимать кислород у оксидов металлов и реагировать с неметаллами; он сам горюч. Окислительные свойства водород проявляет только в реакциях с наиболее активными металлами.