Номер С, страница 203 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

C

1. Рассчитайте объем воды, необходимый для получения из 15 г сульфата магния насыщенного раствора при 40o С, если $S_{MgSO_4}^{40} = 35 \text{ г}/100 \text{ г H}_2\text{O}$.

Ответ: 42,85 мл.

2. Вычислите процентную концентрацию сульфата марганца в насыщенном растворе при температуре 40o C ($S_{MnSO_4}^{40} = 34,99 \text{ г}/100 \text{ г H}_2\text{O}$).

Ответ: 25,92%.

3. Какой объем воды испарился, если 6,9%-ный раствор соли массой 600 г через некоторое время стал 15%-ным?

Ответ: 324 мл.

1. Для составления формул солей необходимо знать заряды ионов, которые их образуют. Катионы металлов и анионы кислотных остатков (а также гидроксо- и гидро- ионы) соединяются в соотношении, которое обеспечивает электронейтральность соединения.

- Гидросульфат натрия: состоит из катиона натрия $Na^{+}$ и гидросульфат-аниона $HSO_4^{-}$. Формула: $NaHSO_4$.

- Гидросульфат кальция: состоит из катиона кальция $Ca^{2+}$ и двух гидросульфат-анионов $HSO_4^{-}$. Формула: $Ca(HSO_4)_2$.

- Сульфат кальция: состоит из катиона кальция $Ca^{2+}$ и сульфат-аниона $SO_4^{2-}$. Формула: $CaSO_4$.

- Гидрокарбонат кальция: состоит из катиона кальция $Ca^{2+}$ и двух гидрокарбонат-анионов $HCO_3^{-}$. Формула: $Ca(HCO_3)_2$.

- Дигидроксохлорид хрома (III): основная соль, состоящая из катиона дигидроксохрома(III) $[Cr(OH)_2]^{+}$ и хлорид-аниона $Cl^{-}$. Формула: $Cr(OH)_2Cl$.

- Гидроксохлорид алюминия: основная соль, состоящая из катиона гидроксоалюминия $[Al(OH)]^{2+}$ и двух хлорид-анионов $Cl^{-}$. Формула: $Al(OH)Cl_2$.

Ответ: $NaHSO_4$, $Ca(HSO_4)_2$, $CaSO_4$, $Ca(HCO_3)_2$, $Cr(OH)_2Cl$, $Al(OH)Cl_2$.

2. Соли классифицируются по их составу. Средние соли — продукты полного замещения водорода в кислоте на металл. Кислые соли содержат в анионе атомы водорода (например, $HCO_3^-$). Основные соли содержат в катионе гидроксогруппы $OH^-$.

- $Na_2CO_3$ – карбонат натрия, является средней солью.

- $NaHCO_3$ – гидрокарбонат натрия, является кислой солью.

- $Al(OH)SO_4$ – гидроксосульфат алюминия, является основной солью.

- $Al_2(SO_4)_3$ – сульфат алюминия, является средней солью.

- $CaHPO_4$ – гидрофосфат кальция, является кислой солью.

- $Ca_3(PO_4)_2$ – фосфат кальция, является средней солью.

Ответ: $Na_2CO_3$ – карбонат натрия, средняя соль; $NaHCO_3$ – гидрокарбонат натрия, кислая соль; $Al(OH)SO_4$ – гидроксосульфат алюминия, основная соль; $Al_2(SO_4)_3$ – сульфат алюминия, средняя соль; $CaHPO_4$ – гидрофосфат кальция, кислая соль; $Ca_3(PO_4)_2$ – фосфат кальция, средняя соль.

3. Графические (структурные) формулы для ионных соединений показывают ионы, из которых они состоят, и ковалентные связи внутри сложных ионов.

- $CuSO_4$ (сульфат меди(II)): ионное соединение, состоящее из катионов меди $Cu^{2+}$ и сульфат-анионов $[SO_4]^{2-}$. Внутри аниона атом серы ковалентно связан с четырьмя атомами кислорода.

- $Ag_2S$ (сульфид серебра): ионное соединение, состоящее из двух катионов серебра $Ag^{+}$ и одного сульфид-аниона $S^{2-}$. Условно изображается как $Ag-S-Ag$.

- $Na_3PO_4$ (фосфат натрия): ионное соединение из трех катионов натрия $Na^{+}$ и одного фосфат-аниона $[PO_4]^{3-}$.

- $Fe(OH)SO_4$ (гидроксосульфат железа(III)): основная соль, состоящая из катионов гидроксожелеза(III) $[Fe(OH)]^{2+}$ и сульфат-анионов $[SO_4]^{2-}$.

- $CaHPO_4$ (гидрофосфат кальция): кислая соль, состоящая из катионов кальция $Ca^{2+}$ и гидрофосфат-анионов $[HPO_4]^{2-}$.

- $CaCl_2$ (хлорид кальция): ионное соединение, состоящее из одного катиона кальция $Ca^{2+}$ и двух хлорид-анионов $Cl^{-}$. Условно изображается как $Cl-Ca-Cl$.

- $Cr(OH)Cl_2$ (гидроксохлорид хрома(III)): основная соль, состоящая из катионов гидроксохрома(III) $[Cr(OH)]^{2+}$ и двух хлорид-анионов $Cl^{-}$.

- $Cr(OH)_2Cl$ (дигидроксохлорид хрома(III)): основная соль, состоящая из катионов дигидроксохрома(III) $[Cr(OH)_2]^{+}$ и одного хлорид-аниона $Cl^{-}$.

Ответ: Графические формулы солей представлены в виде описания ионов, из которых они состоят, с указанием их состава и заряда.

4. Дано:

Соединение: сульфат меди (II), $CuSO_4$.

Относительные атомные массы элементов (округленные до целых чисел, как это принято в школьных задачах):

$A_r(Cu) = 64$

$A_r(S) = 32$

$A_r(O) = 16$

Найти:

$\omega(Cu)$ – массовую долю меди;

$\omega(S)$ – массовую долю серы;

$\omega(O)$ – массовую долю кислорода.

Решение:

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

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

где $n$ – число атомов элемента в формуле вещества, $A_r(Э)$ – относительная атомная масса элемента, $M_r(\text{вещества})$ – относительная молекулярная масса вещества.

1. Рассчитаем относительную молекулярную массу сульфата меди (II) ($CuSO_4$):

$M_r(CuSO_4) = A_r(Cu) + A_r(S) + 4 \cdot A_r(O)$

$M_r(CuSO_4) = 64 + 32 + 4 \cdot 16 = 64 + 32 + 64 = 160$

2. Рассчитаем массовые доли каждого элемента:

- Массовая доля меди ($\omega(Cu)$):

$\omega(Cu) = \frac{1 \cdot 64}{160} = 0.4$

$0.4 \cdot 100\% = 40\%$

- Массовая доля серы ($\omega(S)$):

$\omega(S) = \frac{1 \cdot 32}{160} = 0.2$

$0.2 \cdot 100\% = 20\%$

- Массовая доля кислорода ($\omega(O)$):

$\omega(O) = \frac{4 \cdot 16}{160} = \frac{64}{160} = 0.4$

$0.4 \cdot 100\% = 40\%$

3. Проверка: Сумма массовых долей должна быть равна $100\%$.

$40\% + 20\% + 40\% = 100\%$. Расчеты верны.

Ответ: В сульфате меди (II) массовая доля меди $\omega(Cu)$ составляет $40\%$, массовая доля серы $\omega(S)$ – $20\%$, массовая доля кислорода $\omega(O)$ – $40\%$.