Номер 1-40, страница 11 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

1-40. Вычислите массовые доли элементов в следующих соединениях:

а) $Al_2O_3$

б) $P_2S_5$

в) $Fe_3O_4$

г) $Al_4C_3$

Для вычисления массовой доли элемента в химическом соединении используется общая формула:

$ω(Э) = \frac{n \cdot A_r(Э)}{M_r(соединения)} \cdot 100\%$

где $ω(Э)$ – массовая доля элемента, $n$ – число атомов этого элемента в формуле соединения (индекс), $A_r(Э)$ – относительная атомная масса элемента, а $M_r(соединения)$ – относительная молекулярная масса всего соединения.

Относительные атомные массы элементов возьмем из Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, округлив их до целых чисел.

а) Al₂O₃

Дано:

Найти:

Решение:

1. Сначала вычислим относительную молекулярную массу оксида алюминия ($Al_2O_3$). Она равна сумме произведений относительных атомных масс элементов на число их атомов в молекуле.

$M_r(Al_2O_3) = 2 \cdot A_r(Al) + 3 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 54 + 48 = 102$.

2. Теперь вычислим массовую долю алюминия ($Al$) в соединении.

$ω(Al) = \frac{2 \cdot A_r(Al)}{M_r(Al_2O_3)} \cdot 100\% = \frac{2 \cdot 27}{102} \cdot 100\% = \frac{54}{102} \cdot 100\% \approx 52,94\%$.

3. Вычислим массовую долю кислорода ($O$) в соединении.

$ω(O) = \frac{3 \cdot A_r(O)}{M_r(Al_2O_3)} \cdot 100\% = \frac{3 \cdot 16}{102} \cdot 100\% = \frac{48}{102} \cdot 100\% \approx 47,06\%$.

Проверка: сумма массовых долей всех элементов в соединении должна быть равна 100%.

$ω(Al) + ω(O) = 52,94\% + 47,06\% = 100\%$.

Ответ: в оксиде алюминия ($Al_2O_3$) массовая доля алюминия составляет примерно $52,94\%$, а массовая доля кислорода – $47,06\%$.

б) P₂S₅

Дано:

Найти:

Решение:

1. Вычислим относительную молекулярную массу сульфида фосфора(V) ($P_2S_5$).

$M_r(P_2S_5) = 2 \cdot A_r(P) + 5 \cdot A_r(S) = 2 \cdot 31 + 5 \cdot 32 = 62 + 160 = 222$.

2. Вычислим массовую долю фосфора ($P$).

$ω(P) = \frac{2 \cdot A_r(P)}{M_r(P_2S_5)} \cdot 100\% = \frac{2 \cdot 31}{222} \cdot 100\% = \frac{62}{222} \cdot 100\% \approx 27,93\%$.

3. Вычислим массовую долю серы ($S$).

$ω(S) = \frac{5 \cdot A_r(S)}{M_r(P_2S_5)} \cdot 100\% = \frac{5 \cdot 32}{222} \cdot 100\% = \frac{160}{222} \cdot 100\% \approx 72,07\%$.

Проверка: $27,93\% + 72,07\% = 100\%$.

Ответ: в сульфиде фосфора(V) ($P_2S_5$) массовая доля фосфора составляет примерно $27,93\%$, а массовая доля серы – $72,07\%$.

в) Fe₃O₄

Дано:

Найти:

Решение:

1. Вычислим относительную молекулярную массу железной окалины ($Fe_3O_4$).

$M_r(Fe_3O_4) = 3 \cdot A_r(Fe) + 4 \cdot A_r(O) = 3 \cdot 56 + 4 \cdot 16 = 168 + 64 = 232$.

2. Вычислим массовую долю железа ($Fe$).

$ω(Fe) = \frac{3 \cdot A_r(Fe)}{M_r(Fe_3O_4)} \cdot 100\% = \frac{3 \cdot 56}{232} \cdot 100\% = \frac{168}{232} \cdot 100\% \approx 72,41\%$.

3. Вычислим массовую долю кислорода ($O$).

$ω(O) = \frac{4 \cdot A_r(O)}{M_r(Fe_3O_4)} \cdot 100\% = \frac{4 \cdot 16}{232} \cdot 100\% = \frac{64}{232} \cdot 100\% \approx 27,59\%$.

Проверка: $72,41\% + 27,59\% = 100\%$.

Ответ: в железной окалине ($Fe_3O_4$) массовая доля железа составляет примерно $72,41\%$, а массовая доля кислорода – $27,59\%$.

г) Al₄C₃

Дано:

Найти:

Решение:

1. Вычислим относительную молекулярную массу карбида алюминия ($Al_4C_3$).

$M_r(Al_4C_3) = 4 \cdot A_r(Al) + 3 \cdot A_r(C) = 4 \cdot 27 + 3 \cdot 12 = 108 + 36 = 144$.

2. Вычислим массовую долю алюминия ($Al$).

$ω(Al) = \frac{4 \cdot A_r(Al)}{M_r(Al_4C_3)} \cdot 100\% = \frac{4 \cdot 27}{144} \cdot 100\% = \frac{108}{144} \cdot 100\% = 75\%$.

3. Вычислим массовую долю углерода ($C$).

$ω(C) = \frac{3 \cdot A_r(C)}{M_r(Al_4C_3)} \cdot 100\% = \frac{3 \cdot 12}{144} \cdot 100\% = \frac{36}{144} \cdot 100\% = 25\%$.

Проверка: $75\% + 25\% = 100\%$.

Ответ: в карбиде алюминия ($Al_4C_3$) массовая доля алюминия составляет $75\%$, а массовая доля углерода – $25\%$.