Вспомните!, страница 204 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

Водород, кислород, растворитель.

1. Рассчитайте массу сульфида железа (II), который прореагировал с соляной кислотой, если в результате реакции выделилось 89,6 л сероводорода.

Дано:

$V(H_2S) = 89.6 \text{ л}$ (при н.у. - нормальные условия)

Найти:

$m(FeS) = ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции сульфида железа(II) с соляной кислотой:

$FeS + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2S \uparrow$

2. Из уравнения реакции следует, что из 1 моль $FeS$ образуется 1 моль $H_2S$. Соотношение количеств веществ равно:

$n(FeS) = n(H_2S)$

3. Найдем количество вещества сероводорода ($H_2S$), используя молярный объем газов при нормальных условиях ($V_m = 22.4 \text{ л/моль}$):

$n(H_2S) = \frac{V(H_2S)}{V_m} = \frac{89.6 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 4 \text{ моль}$

4. Следовательно, количество вещества сульфида железа(II) также равно 4 моль:

$n(FeS) = 4 \text{ моль}$

5. Рассчитаем молярную массу сульфида железа(II):

$M(FeS) = Ar(Fe) + Ar(S) = 56 + 32 = 88 \text{ г/моль}$

6. Найдем массу сульфида железа(II), который вступил в реакцию:

$m(FeS) = n(FeS) \cdot M(FeS) = 4 \text{ моль} \cdot 88 \text{ г/моль} = 352 \text{ г}$

Ответ: 352 г.

2. Составьте формулу соли, если отношение масс элементов m(Ca) : m(H) : m(P) : m(O) = 20 : 2 : 31 : 64. Назовите эту соль.

Решение:

1. Для нахождения формулы вещества найдем соотношение количеств атомов элементов в его составе. Для этого разделим массовые доли на соответствующие атомные массы элементов:

$Ar(Ca) \approx 40 \text{ г/моль}$

$Ar(H) \approx 1 \text{ г/моль}$

$Ar(P) \approx 31 \text{ г/моль}$

$Ar(O) \approx 16 \text{ г/моль}$

Соотношение индексов в формуле $Ca_xH_yP_zO_k$ будет:

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

$x : y : z : k = \frac{20}{40} : \frac{2}{1} : \frac{31}{31} : \frac{64}{16} = 0.5 : 2 : 1 : 4$

2. Приведем полученное соотношение к целым числам, разделив все значения на наименьшее (0.5):

$x : y : z : k = \frac{0.5}{0.5} : \frac{2}{0.5} : \frac{1}{0.5} : \frac{4}{0.5} = 1 : 4 : 2 : 8$

3. Таким образом, простейшая формула соли $Ca_1H_4P_2O_8$.

4. Эту формулу можно представить в виде соли, состоящей из катиона кальция $Ca^{2+}$ и кислотного остатка. Сгруппируем атомы: $Ca(H_2PO_4)_2$. Данная формула соответствует дигидрофосфату кальция. Проверим состав: 1 атом Ca, 4 атома H, 2 атома P, 8 атомов O. Состав совпадает.

Ответ: Формула соли - $Ca(H_2PO_4)_2$, название - дигидрофосфат кальция.

3. Рассчитайте молярную концентрацию сульфата натрия, если в 500 мл раствора содержится 0,2 моль $Na_2SO_4 \cdot 10H_2O$.

Дано:

$V_{\text{раствора}} = 500 \text{ мл}$

$n(Na_2SO_4 \cdot 10H_2O) = 0.2 \text{ моль}$

Перевод в СИ:

$V_{\text{раствора}} = 500 \text{ мл} = 0.5 \text{ л}$

Найти:

$C(Na_2SO_4) = ?$

Решение:

1. При растворении кристаллогидрата сульфата натрия ($Na_2SO_4 \cdot 10H_2O$) в воде в раствор переходит безводная соль $Na_2SO_4$. Количество вещества сульфата натрия в растворе будет равно количеству вещества взятого кристаллогидрата:

$n(Na_2SO_4) = n(Na_2SO_4 \cdot 10H_2O) = 0.2 \text{ моль}$

2. Молярная концентрация (C) раствора определяется как отношение количества растворенного вещества (n) к объему раствора (V):

$C = \frac{n}{V}$

3. Рассчитаем молярную концентрацию сульфата натрия:

$C(Na_2SO_4) = \frac{n(Na_2SO_4)}{V_{\text{раствора}}} = \frac{0.2 \text{ моль}}{0.5 \text{ л}} = 0.4 \text{ моль/л}$

Ответ: 0,4 моль/л.

4. Расположите соли по возрастанию в них массовой доли серы:

Решение:

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

$\omega(\text{элемента}) = \frac{N \cdot Ar(\text{элемента})}{M(\text{вещества})}$

где $N$ - число атомов элемента в молекуле, $Ar$ - относительная атомная масса, $M$ - молярная масса вещества.

Примем относительные атомные массы: $Ar(Na) = 23$, $Ar(S) = 32$, $Ar(O) = 16$.

Рассчитаем массовую долю серы ($\omega(S)$) в каждой соли:

A. $Na_2S$: $M = 2 \cdot 23 + 32 = 78$. $\omega(S) = \frac{32}{78} \approx 0.4103$ (41.03%)

B. $Na_2SO_3$: $M = 2 \cdot 23 + 32 + 3 \cdot 16 = 126$. $\omega(S) = \frac{32}{126} \approx 0.2540$ (25.40%)

C. $Na_2SO_4$: $M = 2 \cdot 23 + 32 + 4 \cdot 16 = 142$. $\omega(S) = \frac{32}{142} \approx 0.2254$ (22.54%)

D. $Na_2S_2O_3$: $M = 2 \cdot 23 + 2 \cdot 32 + 3 \cdot 16 = 158$. $\omega(S) = \frac{2 \cdot 32}{158} = \frac{64}{158} \approx 0.4051$ (40.51%)

E. $Na_2S_2O_7$: $M = 2 \cdot 23 + 2 \cdot 32 + 7 \cdot 16 = 222$. $\omega(S) = \frac{2 \cdot 32}{222} = \frac{64}{222} \approx 0.2883$ (28.83%)

Расположим соли по возрастанию массовой доли серы:

$\omega(S)_C < \omega(S)_B < \omega(S)_E < \omega(S)_D < \omega(S)_A$

$22.54\% < 25.40\% < 28.83\% < 40.51\% < 41.03\%$

Порядок: C < B < E < D < A.

Этот порядок соответствует варианту ответа 3.

Ответ: 3. C<B<E<D<A