Номер 10, страница 116 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

10. Высший оксид элемента отвечает формуле $ЭO_3$. Его водородное соединение содержит 2,47 % водорода. Определите этот элемент. Напишите формулу его соединения с водородом.

Дано:

Формула высшего оксида: $ЭО_3$

Массовая доля водорода в водородном соединении $ω(H) = 2,47\%$

Найти:

Неизвестный элемент $Э$ - ?

Формула водородного соединения - ?

Решение:

1. Определим валентность элемента $Э$ и его положение в периодической системе. Формула высшего оксида элемента - $ЭО_3$. Степень окисления кислорода в оксидах равна -2. Так как молекула в целом электронейтральна, сумма степеней окисления всех атомов в ней равна нулю. Обозначим степень окисления элемента $Э$ через $x$.

$x + 3 \cdot (-2) = 0$

$x - 6 = 0$

$x = +6$

Высшая степень окисления элемента равна +6, что соответствует номеру группы в периодической таблице. Следовательно, элемент $Э$ расположен в VI группе главной подгруппы (или 16-й группе).

2. Определим общую формулу водородного соединения. Для неметаллов VI группы характерны летучие водородные соединения, в которых их валентность (соответствующая низшей степени окисления) определяется по формуле $8 - N$, где $N$ — номер группы.

Валентность элемента $Э$ в соединении с водородом равна $8 - 6 = 2$.

Следовательно, общая формула водородного соединения элемента $Э$ — $H_2Э$.

3. Рассчитаем молярную массу элемента $Э$, используя массовую долю водорода в его соединении. Массовая доля водорода $ω(H)$ в соединении $H_2Э$ вычисляется по формуле:

$ω(H) = \frac{2 \cdot A_r(H)}{M_r(H_2Э)} \cdot 100\%$

где $A_r(H)$ — относительная атомная масса водорода (примем за 1), а $M_r(H_2Э)$ — относительная молекулярная масса соединения. Пусть относительная атомная масса элемента $Э$ равна $M_Э$. Тогда $M_r(H_2Э) = 2 \cdot A_r(H) + M_Э = 2 \cdot 1 + M_Э = 2 + M_Э$.

Подставим известные данные в формулу:

$2,47\% = \frac{2}{2 + M_Э} \cdot 100\%$

Переведем проценты в доли и решим уравнение относительно $M_Э$:

$0,0247 = \frac{2}{2 + M_Э}$

$0,0247 \cdot (2 + M_Э) = 2$

$0,0494 + 0,0247 \cdot M_Э = 2$

$0,0247 \cdot M_Э = 2 - 0,0494$

$0,0247 \cdot M_Э = 1,9506$

$M_Э = \frac{1,9506}{0,0247} \approx 78,97$ г/моль

Относительная атомная масса неизвестного элемента примерно равна 79.

4. Определим элемент $Э$ по его атомной массе. Найдем в VI группе периодической системы элемент с атомной массой, близкой к 79. Это селен (Se), его относительная атомная масса равна 78,96.

Таким образом, искомый элемент — селен (Se).

Формула его водородного соединения, согласно общей формуле $H_2Э$, — $H_2Se$ (селеноводород).

Ответ: искомый элемент — селен (Se); формула его соединения с водородом — $H_2Se$.