Номер 1.54, страница 10, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

1.54. Масса порции сульфата меди(II), в которой содержится $1.204 \cdot 10^{23}$ атомов кислорода, равна

1) 8 г

2) 32 г

3) 64 г

4) 128 г

Дано:

Число атомов кислорода $N(\text{O}) = 1,204 \cdot 10^{23}$
Постоянная Авогадро $N_A = 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Найти:

Массу сульфата меди(II) $m(\text{CuSO}_4)$ — ?

Решение:

1. Напишем химическую формулу сульфата меди(II): $\text{CuSO}_4$. Из этой формулы следует, что в одной формульной единице вещества содержится 1 атом меди ($\text{Cu}$), 1 атом серы ($\text{S}$) и 4 атома кислорода ($\text{O}$).

2. Найдем количество вещества (в молях) атомов кислорода, содержащихся в данной порции. Количество вещества $n$ связано с числом частиц $N$ через постоянную Авогадро $N_A$: $n = \frac{N}{N_A}$ Подставим данные для кислорода: $n(\text{O}) = \frac{1,204 \cdot 10^{23}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = 0,2 \text{ моль}$

3. Определим количество вещества сульфата меди(II). Так как в 1 моль $\text{CuSO}_4$ содержится 4 моль атомов кислорода, то количество вещества $\text{CuSO}_4$ в 4 раза меньше количества вещества атомов кислорода: $n(\text{CuSO}_4) = \frac{n(\text{O})}{4} = \frac{0,2 \text{ моль}}{4} = 0,05 \text{ моль}$

4. Вычислим молярную массу сульфата меди(II) $M(\text{CuSO}_4)$. Она равна сумме молярных масс входящих в него элементов с учетом их количества. Используем значения относительных атомных масс из Периодической системы Д.И. Менделеева, округленные до целых чисел (для меди принято $Ar(\text{Cu}) \approx 64$ в школьном курсе): $Ar(\text{Cu}) = 64$; $Ar(\text{S}) = 32$; $Ar(\text{O}) = 16$. $M(\text{CuSO}_4) = Ar(\text{Cu}) + Ar(\text{S}) + 4 \cdot Ar(\text{O}) = 64 + 32 + 4 \cdot 16 = 96 + 64 = 160 \text{ г/моль}$

5. Теперь можно найти массу порции сульфата меди(II) по формуле $m = n \cdot M$: $m(\text{CuSO}_4) = n(\text{CuSO}_4) \cdot M(\text{CuSO}_4) = 0,05 \text{ моль} \cdot 160 \text{ г/моль} = 8 \text{ г}$

Полученное значение 8 г соответствует варианту ответа 1).

Ответ: 8 г