Номер 10, страница 54 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

10. Выберите верные утверждения:

1) массы кислорода и озона количеством вещества 0,5 моль одинаковы

2) 16 г кислорода содержат $6,02 \cdot 10^{23}$ молекул

3) масса озона количеством вещества 1 моль равна 48 г

4) 22,4 л кислорода имеют массу 32 г

5) 1 моль кислорода и 1 моль озона содержат одинаковое число атомов кислорода

Для решения задачи нам понадобятся следующие константы и формулы:

• Атомная масса кислорода (O) ≈ 16 г/моль.
• Постоянная Авогадро ($N_A$) = $6,02 \cdot 10^{23}$ моль^-1.
• Молярный объем идеального газа при нормальных условиях (н.у.) $V_m$ = 22,4 л/моль.
• Формула для расчета массы вещества: $m = n \cdot M$, где $n$ – количество вещества (моль), $M$ – молярная масса (г/моль).
• Формула для расчета количества вещества: $n = \frac{m}{M}$ или $n = \frac{V}{V_m}$ (для газов при н.у.).
• Формула для расчета числа частиц (молекул, атомов): $N = n \cdot N_A$.

Проанализируем каждое утверждение.

1) массы кислорода и озона количеством вещества 0,5 моль одинаковы

Решение:
Сначала определим молярные массы кислорода ($O_2$) и озона ($O_3$).
Молярная масса кислорода: $M(O_2) = 2 \cdot 16 = 32$ г/моль.
Молярная масса озона: $M(O_3) = 3 \cdot 16 = 48$ г/моль.
Теперь рассчитаем массу для 0,5 моль каждого вещества.
Масса кислорода: $m(O_2) = n \cdot M(O_2) = 0,5 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 16$ г.
Масса озона: $m(O_3) = n \cdot M(O_3) = 0,5 \text{ моль} \cdot 48 \text{ г/моль} = 24$ г.
Сравнивая массы, видим, что $16 \text{ г} \neq 24$ г. Следовательно, утверждение неверно.

Ответ: Утверждение неверно.

2) 16 г кислорода содержат 6,02 · 10²³ молекул

Решение:
Сначала найдем количество вещества ($n$) в 16 г кислорода ($O_2$). Молярная масса кислорода $M(O_2) = 32$ г/моль.
$n(O_2) = \frac{m(O_2)}{M(O_2)} = \frac{16 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 0,5$ моль.
Теперь рассчитаем число молекул ($N$) в 0,5 моль кислорода.
$N(O_2) = n(O_2) \cdot N_A = 0,5 \text{ моль} \cdot 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 3,01 \cdot 10^{23}$ молекул.
В утверждении указано число $6,02 \cdot 10^{23}$ молекул, что соответствует 1 моль вещества, а не 0,5 моль. Следовательно, утверждение неверно.

Ответ: Утверждение неверно.

3) масса озона количеством вещества 1 моль равна 48 г

Решение:
Масса одного моля вещества численно равна его молярной массе. Рассчитаем молярную массу озона ($O_3$).
$M(O_3) = 3 \cdot 16 = 48$ г/моль.
Следовательно, масса 1 моль озона равна 48 г.
$m(O_3) = n \cdot M(O_3) = 1 \text{ моль} \cdot 48 \text{ г/моль} = 48$ г. Утверждение верно.

Ответ: Утверждение верно.

4) 22,4 л кислорода имеют массу 32 г

Решение:
Данное утверждение предполагает, что объем измерен при нормальных условиях (н.у.), где молярный объем любого газа составляет $V_m = 22,4$ л/моль.
Найдем количество вещества кислорода ($O_2$) в объеме 22,4 л.
$n(O_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{22,4 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 1$ моль.
Теперь рассчитаем массу 1 моль кислорода. Молярная масса кислорода $M(O_2) = 32$ г/моль.
$m(O_2) = n(O_2) \cdot M(O_2) = 1 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 32$ г. Утверждение верно.

Ответ: Утверждение верно.

5) 1 моль кислорода и 1 моль озона содержат одинаковое число атомов кислорода

Решение:
1 моль любого вещества содержит $N_A = 6,02 \cdot 10^{23}$ молекул.
В 1 моль кислорода ($O_2$) содержится $N_A$ молекул $O_2$. Каждая молекула $O_2$ состоит из 2 атомов кислорода. Общее число атомов кислорода:
$N_{атомов}(O \text{ в } O_2) = 1 \text{ моль} \cdot 2 \cdot N_A = 2 \cdot N_A = 2 \cdot 6,02 \cdot 10^{23} = 12,04 \cdot 10^{23}$ атомов.
В 1 моль озона ($O_3$) содержится $N_A$ молекул $O_3$. Каждая молекула $O_3$ состоит из 3 атомов кислорода. Общее число атомов кислорода:
$N_{атомов}(O \text{ в } O_3) = 1 \text{ моль} \cdot 3 \cdot N_A = 3 \cdot N_A = 3 \cdot 6,02 \cdot 10^{23} = 18,06 \cdot 10^{23}$ атомов.
$2 \cdot N_A \neq 3 \cdot N_A$. Число атомов кислорода не одинаково. Следовательно, утверждение неверно.

Ответ: Утверждение неверно.