Страница 78 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

5. Придумайте и решите задачу, если известна масса одного реагента, а требуется найти объём (н. у.) второго реагента и массу одного из продуктов реакции по уравнению

$Fe_2O_3 + 3H_2 = 3H_2O + 2Fe$

Условие задачи:

Дано:

Решение:

Условие задачи:

В реакцию восстановления оксида железа(III) водородом вступает 320 г оксида. Вычислите объем водорода (при нормальных условиях), который потребуется для реакции, и массу железа, которое образуется в результате. Уравнение реакции: $Fe_2O_3 + 3H_2 = 3H_2O + 2Fe$.

Дано:

$m(Fe_2O_3) = 320$ г

Найти:

$V(H_2) - ?$

$m(Fe) - ?$

Решение:

1. Найдем молярную массу оксида железа(III) ($Fe_2O_3$). Используем относительные атомные массы элементов из Периодической таблицы: $Ar(Fe) \approx 56$ г/моль, $Ar(O) \approx 16$ г/моль.

$M(Fe_2O_3) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 112 + 48 = 160$ г/моль.

2. Рассчитаем количество вещества оксида железа(III), вступившего в реакцию, по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(Fe_2O_3) = \frac{320 \text{ г}}{160 \text{ г/моль}} = 2$ моль.

3. По уравнению реакции $Fe_2O_3 + 3H_2 = 3H_2O + 2Fe$ определим количества веществ водорода ($H_2$) и железа ($Fe$). Стехиометрические коэффициенты показывают, что соотношение количеств веществ следующее:

$n(Fe_2O_3) : n(H_2) : n(Fe) = 1 : 3 : 2$

Следовательно, количество вещества водорода:

$n(H_2) = 3 \cdot n(Fe_2O_3) = 3 \cdot 2 \text{ моль} = 6$ моль.

И количество вещества железа:

$n(Fe) = 2 \cdot n(Fe_2O_3) = 2 \cdot 2 \text{ моль} = 4$ моль.

4. Найдем объем водорода при нормальных условиях (н.у.). Молярный объем газа при н.у. составляет $V_m = 22,4$ л/моль. Объем вычисляется по формуле $V = n \cdot V_m$.

$V(H_2) = 6 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 134,4$ л.

5. Рассчитаем массу образовавшегося железа. Молярная масса железа $M(Fe) = 56$ г/моль.

$m(Fe) = n(Fe) \cdot M(Fe) = 4 \text{ моль} \cdot 56 \text{ г/моль} = 224$ г.

Ответ: $V(H_2) = 134,4$ л; $m(Fe) = 224$ г.

1. Вода – это ______ (тип вещества), ______ (класс вещества).

$M_r(\text{H}_2\text{O}) = \text{______}$ $M(\text{H}_2\text{O}) = \text{______ г/моль}$

$w(\text{H}) = \text{______}$ $w(\text{O}) = \text{______}$

1. Вода – это сложное (тип вещества), оксид (класс вещества).

Дано:
Вещество: вода, химическая формула $H_2O$.

Найти:
$M_r(H_2O)$ - относительную молекулярную массу воды
$M(H_2O)$ - молярную массу воды
$w(H)$ - массовую долю водорода в воде
$w(O)$ - массовую долю кислорода в воде

Решение:

$M_r(H_2O)$
Относительная молекулярная масса ($M_r$) вещества вычисляется как сумма относительных атомных масс ($A_r$) всех атомов, входящих в состав молекулы. Используем значения относительных атомных масс из Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, округленные до целых чисел: $A_r(H) \approx 1$, $A_r(O) \approx 16$.
$M_r(H_2O) = 2 \cdot A_r(H) + 1 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18$.
Ответ: $M_r(H_2O) = 18$.

$M(H_2O)$
Молярная масса ($M$) вещества численно равна его относительной молекулярной массе ($M_r$), но имеет единицу измерения г/моль.
$M(H_2O) = 18$ г/моль.
Ответ: $M(H_2O) = 18$ г/моль.

$w(H)$
Массовая доля элемента в веществе ($w$) вычисляется по формуле: $w(Э) = \frac{n \cdot A_r(Э)}{M_r(\text{вещества})} \cdot 100\%$, где $n$ – число атомов элемента в молекуле.
$w(H) = \frac{2 \cdot A_r(H)}{M_r(H_2O)} = \frac{2 \cdot 1}{18} = \frac{1}{9} \approx 0.111$.
В процентах: $w(H) \approx 0.111 \cdot 100\% = 11.1\%$.
Ответ: $w(H) \approx 11.1\%$.

$w(O)$
Аналогично рассчитывается массовая доля кислорода:
$w(O) = \frac{1 \cdot A_r(O)}{M_r(H_2O)} = \frac{1 \cdot 16}{18} = \frac{8}{9} \approx 0.889$.
В процентах: $w(O) \approx 0.889 \cdot 100\% = 88.9\%$.
Проверка: $11.1\% + 88.9\% = 100\%$.
Ответ: $w(O) \approx 88.9\%$.

2. Водная оболочка Земли — _________.

2.

Решение:

Вопрос требует вставить пропущенное слово, которое является научным названием для водной оболочки Земли. Водную оболочку планеты, включающую всю воду в жидком, твердом и газообразном состояниях, называют гидросферой.

В задании для ответа предложено 11 пустых клеток. Слово «гидросфера» в своей начальной форме (именительный падеж) состоит из 10 букв: г-и-д-р-о-с-ф-е-р-а.

Однако в грамматической конструкции, представленной в задании («Существительное — Существительное»), сказуемое часто ставится в творительный падеж, особенно когда подразумевается опущенный глагол «является». Творительный падеж слова «гидросфера» — это «гидросферой».

Проверим количество букв в слове «гидросферой»: г-и-д-р-о-с-ф-е-р-о-й. В этом слове ровно 11 букв, что в точности соответствует количеству клеток в задании. Таким образом, полное предложение звучит: «Водная оболочка Земли — [является] гидросферой».

Ответ: гидросферой.