Номер 8, страница 136 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

8. Наименьшая массовая доля кислорода в веществе, формула которого

Формулы оксидов: Al₂O₃, Fe₂O₃, B₂O₃, N₂O₃.

Вещество с наименьшей массовой долей кислорода.

Массовая доля элемента в веществе, обозначаемая ω(Э), вычисляется по формуле:

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

где $ n $ – это число атомов элемента в формуле, $ Ar(Э) $ – относительная атомная масса элемента, а $ Mr(вещества) $ – относительная молекулярная масса вещества.

Все представленные соединения имеют общую формулу Э₂О₃. Массовая доля кислорода в них определяется выражением:

$ \omega(O) = \frac{3 \cdot Ar(O)}{2 \cdot Ar(Э) + 3 \cdot Ar(O)} $

Из этой формулы видно, что массовая доля кислорода $ \omega(O) $ будет наименьшей, когда знаменатель дроби, то есть молекулярная масса $ Mr(Э₂O₃) $, будет наибольшим. Поскольку масса кислорода ($ 3 \cdot Ar(O) $) во всех соединениях одинакова, знаменатель будет максимальным для того элемента Э, у которого наибольшая относительная атомная масса $ Ar(Э) $.

Сравним относительные атомные массы элементов (округляя до целых чисел):

• $ Ar(B) \approx 11 $
• $ Ar(N) \approx 14 $
• $ Ar(Al) \approx 27 $
• $ Ar(Fe) \approx 56 $

Наибольшая атомная масса у железа (Fe). Следовательно, оксид железа(III) Fe₂O₃ будет иметь наибольшую молекулярную массу и, как следствие, наименьшую массовую долю кислорода.

Для подтверждения этого вывода проведем точные расчеты для каждого варианта. Будем использовать $ Ar(O) \approx 16 $.

1) Al₂O₃

Относительная молекулярная масса: $ Mr(Al_2O_3) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 54 + 48 = 102 $.

Массовая доля кислорода: $ \omega(O) = \frac{3 \cdot 16}{102} = \frac{48}{102} \approx 0,471 $ или $ 47,1\% $.

2) Fe₂O₃

Относительная молекулярная масса: $ Mr(Fe_2O_3) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 112 + 48 = 160 $.

Массовая доля кислорода: $ \omega(O) = \frac{3 \cdot 16}{160} = \frac{48}{160} = 0,3 $ или $ 30,0\% $.

3) B₂O₃

Относительная молекулярная масса: $ Mr(B_2O_3) = 2 \cdot 11 + 3 \cdot 16 = 22 + 48 = 70 $.

Массовая доля кислорода: $ \omega(O) = \frac{3 \cdot 16}{70} = \frac{48}{70} \approx 0,686 $ или $ 68,6\% $.

4) N₂O₃

Относительная молекулярная масса: $ Mr(N_2O_3) = 2 \cdot 14 + 3 \cdot 16 = 28 + 48 = 76 $.

Массовая доля кислорода: $ \omega(O) = \frac{3 \cdot 16}{76} = \frac{48}{76} \approx 0,632 $ или $ 63,2\% $.

Сравнивая вычисленные значения ($ 47,1\%; 30,0\%; 68,6\%; 63,2\% $), мы подтверждаем, что наименьшая массовая доля кислорода в оксиде железа(III).

Ответ: 2) Fe₂O₃