Страница 10 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

1-33. Вычислите относительные молекулярные массы следующих соединений:

а) $CH_4$,

б) $CO_2$,

в) $C_3H_8$,

г) $P_2O_5$.

Относительная молекулярная масса вещества ($M_r$) — это величина, показывающая, во сколько раз масса молекулы данного вещества больше 1/12 массы атома углерода. Она вычисляется как сумма относительных атомных масс ($A_r$) всех атомов, входящих в состав молекулы, с учётом их количества (индексов в химической формуле).

Дано:

Химические соединения: $CH_4$, $CO_2$, $C_3H_8$, $P_2O_5$.
Для расчетов используем округленные относительные атомные массы из Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева:

• Относительная атомная масса углерода $A_r(\text{C}) = 12$
• Относительная атомная масса водорода $A_r(\text{H}) = 1$
• Относительная атомная масса кислорода $A_r(\text{O}) = 16$
• Относительная атомная масса фосфора $A_r(\text{P}) = 31$

Найти:

Относительные молекулярные массы: $M_r(\text{CH}_4)$, $M_r(\text{CO}_2)$, $M_r(\text{C}_3\text{H}_8)$, $M_r(\text{P}_2\text{O}_5)$.

Решение:

а) CH₄

Молекула метана ($CH_4$) состоит из одного атома углерода (C) и четырех атомов водорода (H). Расчет ее относительной молекулярной массы:

$M_r(\text{CH}_4) = 1 \cdot A_r(\text{C}) + 4 \cdot A_r(\text{H}) = 1 \cdot 12 + 4 \cdot 1 = 12 + 4 = 16$

Ответ: относительная молекулярная масса метана равна 16.

б) CO₂

Молекула диоксида углерода ($CO_2$) состоит из одного атома углерода (C) и двух атомов кислорода (O). Расчет ее относительной молекулярной массы:

$M_r(\text{CO}_2) = 1 \cdot A_r(\text{C}) + 2 \cdot A_r(\text{O}) = 1 \cdot 12 + 2 \cdot 16 = 12 + 32 = 44$

Ответ: относительная молекулярная масса диоксида углерода равна 44.

в) C₃H₈

Молекула пропана ($C_3H_8$) состоит из трех атомов углерода (C) и восьми атомов водорода (H). Расчет ее относительной молекулярной массы:

$M_r(\text{C}_3\text{H}_8) = 3 \cdot A_r(\text{C}) + 8 \cdot A_r(\text{H}) = 3 \cdot 12 + 8 \cdot 1 = 36 + 8 = 44$

Ответ: относительная молекулярная масса пропана равна 44.

г) P₂O₅

Молекула оксида фосфора(V) ($P_2O_5$) состоит из двух атомов фосфора (P) и пяти атомов кислорода (O). Расчет ее относительной молекулярной массы:

$M_r(\text{P}_2\text{O}_5) = 2 \cdot A_r(\text{P}) + 5 \cdot A_r(\text{O}) = 2 \cdot 31 + 5 \cdot 16 = 62 + 80 = 142$

Ответ: относительная молекулярная масса оксида фосфора(V) равна 142.

1-34. Вычислите относительные молекулярные массы соединений:

а) $SO_2$, б) $SO_3$, в) $SCl_2$, г) $SF_6$.

Дано:

Для расчетов используем округленные значения относительных атомных масс ($A_r$) из Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева: $A_r(S) = 32$; $A_r(O) = 16$; $A_r(Cl) = 35.5$; $A_r(F) = 19$.

Найти:

Относительные молекулярные массы ($M_r$) соединений: $SO_2$, $SO_3$, $SCl_2$, $SF_6$.

Решение:

Относительная молекулярная масса ($M_r$) соединения — это безразмерная величина, равная сумме относительных атомных масс ($A_r$) всех атомов, входящих в состав молекулы, с учетом их количества (индексов в химической формуле).

а) SO₂

Молекула оксида серы(IV) $SO_2$ состоит из одного атома серы (S) и двух атомов кислорода (O). Рассчитаем ее относительную молекулярную массу:

$M_r(SO_2) = A_r(S) + 2 \cdot A_r(O) = 32 + 2 \cdot 16 = 32 + 32 = 64$

Ответ: 64.

б) SO₃

Молекула оксида серы(VI) $SO_3$ состоит из одного атома серы (S) и трех атомов кислорода (O). Рассчитаем ее относительную молекулярную массу:

$M_r(SO_3) = A_r(S) + 3 \cdot A_r(O) = 32 + 3 \cdot 16 = 32 + 48 = 80$

Ответ: 80.

в) SCl₂

Молекула дихлорида серы $SCl_2$ состоит из одного атома серы (S) и двух атомов хлора (Cl). Рассчитаем ее относительную молекулярную массу:

$M_r(SCl_2) = A_r(S) + 2 \cdot A_r(Cl) = 32 + 2 \cdot 35.5 = 32 + 71 = 103$

Ответ: 103.

г) SF₆

Молекула гексафторида серы $SF_6$ состоит из одного атома серы (S) и шести атомов фтора (F). Рассчитаем ее относительную молекулярную массу:

$M_r(SF_6) = A_r(S) + 6 \cdot A_r(F) = 32 + 6 \cdot 19 = 32 + 114 = 146$

Ответ: 146.

1-35*. Вычислите относительные молекулярные массы следующих веществ:

а) $FeO$,

б) $Fe_2O_3$,

в) $Fe_3O_4$,

г) $FeS_2$.

Для вычисления относительной молекулярной массы вещества ($M_r$) необходимо сложить относительные атомные массы ($A_r$) всех атомов, входящих в состав его формульной единицы, с учетом их количества (индексов). Относительные атомные массы элементов мы возьмем из Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, округлив их до целых чисел.

Дано:

Найти:

Решение:

а) FeO

Относительная молекулярная масса оксида железа(II) (FeO) складывается из относительной атомной массы одного атома железа и одного атома кислорода:

$M_r(\text{FeO}) = 1 \cdot A_r(\text{Fe}) + 1 \cdot A_r(\text{O}) = 1 \cdot 56 + 1 \cdot 16 = 56 + 16 = 72$

Ответ: относительная молекулярная масса FeO равна 72.

б) Fe₂O₃

Относительная молекулярная масса оксида железа(III) (Fe₂O₃) складывается из суммы удвоенной относительной атомной массы железа и утроенной относительной атомной массы кислорода:

$M_r(\text{Fe}_2\text{O}_3) = 2 \cdot A_r(\text{Fe}) + 3 \cdot A_r(\text{O}) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 112 + 48 = 160$

Ответ: относительная молекулярная масса Fe₂O₃ равна 160.

в) Fe₃O₄

Относительная молекулярная масса железной окалины (смешанного оксида железа) (Fe₃O₄) складывается из суммы утроенной относительной атомной массы железа и учетверенной относительной атомной массы кислорода:

$M_r(\text{Fe}_3\text{O}_4) = 3 \cdot A_r(\text{Fe}) + 4 \cdot A_r(\text{O}) = 3 \cdot 56 + 4 \cdot 16 = 168 + 64 = 232$

Ответ: относительная молекулярная масса Fe₃O₄ равна 232.

г) FeS₂

Относительная молекулярная масса дисульфида железа (пирита) (FeS₂) складывается из относительной атомной массы одного атома железа и удвоенной относительной атомной массы серы:

$M_r(\text{FeS}_2) = 1 \cdot A_r(\text{Fe}) + 2 \cdot A_r(\text{S}) = 1 \cdot 56 + 2 \cdot 32 = 56 + 64 = 120$

Ответ: относительная молекулярная масса FeS₂ равна 120.

1-36*. Вычислите относительные молекулярные массы следующих веществ:

a) $AlCl_3$, б) $Al_2O_3$, в) $Al_4C_3$, г) $AlPO_4$.

Относительная молекулярная масса ($M_r$) — это величина, равная отношению массы формульной единицы вещества к 1/12 массы атома углерода. Она вычисляется как сумма относительных атомных масс ($A_r$) всех химических элементов, входящих в состав формульной единицы, с учётом их индексов.

Значения относительных атомных масс берём из Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева и округляем (для Al, O, C, P — до целых; для Cl — до десятых).

Дано:

$A_r(\text{Al}) = 27$
$A_r(\text{Cl}) = 35.5$
$A_r(\text{O}) = 16$
$A_r(\text{C}) = 12$
$A_r(\text{P}) = 31$

Найти:

$M_r(\text{AlCl}_3)$, $M_r(\text{Al}_2\text{O}_3)$, $M_r(\text{Al}_4\text{C}_3)$, $M_r(\text{AlPO}_4)$

Решение:

а) AlCl₃
Формульная единица хлорида алюминия состоит из 1 атома алюминия (Al) и 3 атомов хлора (Cl).
$M_r(\text{AlCl}_3) = A_r(\text{Al}) + 3 \cdot A_r(\text{Cl}) = 27 + 3 \cdot 35.5 = 27 + 106.5 = 133.5$

Ответ: 133.5.

б) Al₂O₃
Формульная единица оксида алюминия состоит из 2 атомов алюминия (Al) и 3 атомов кислорода (O).
$M_r(\text{Al}_2\text{O}_3) = 2 \cdot A_r(\text{Al}) + 3 \cdot A_r(\text{O}) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 54 + 48 = 102$

Ответ: 102.

в) Al₄C₃
Формульная единица карбида алюминия состоит из 4 атомов алюминия (Al) и 3 атомов углерода (C).
$M_r(\text{Al}_4\text{C}_3) = 4 \cdot A_r(\text{Al}) + 3 \cdot A_r(\text{C}) = 4 \cdot 27 + 3 \cdot 12 = 108 + 36 = 144$

Ответ: 144.

г) AlPO₄
Формульная единица ортофосфата алюминия состоит из 1 атома алюминия (Al), 1 атома фосфора (P) и 4 атомов кислорода (O).
$M_r(\text{AlPO}_4) = A_r(\text{Al}) + A_r(\text{P}) + 4 \cdot A_r(\text{O}) = 27 + 31 + 4 \cdot 16 = 27 + 31 + 64 = 122$

Ответ: 122.

1-37. Вычислите относительные молекулярные массы соединений:

а) $HCN$

б) $HNO_3$

в) $HClO_4$

г) $C_2H_5OH$

д) $CH_3(CH_2)_2COOH$

Дано:

Химические соединения:

a) $HCN$

б) $HNO_3$

в) $HClO_4$

г) $C_2H_5OH$

д) $CH_3(CH_2)_2COOH$

Относительные атомные массы ($Ar$) элементов (округленные значения из Периодической таблицы):

$Ar(H) = 1$

$Ar(C) = 12$

$Ar(N) = 14$

$Ar(O) = 16$

$Ar(Cl) = 35.5$

Найти:

Относительные молекулярные массы ($Mr$) указанных соединений.

Решение:

Относительная молекулярная масса соединения – это величина, равная сумме относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав его формульной единицы, с учетом их количества (индексов в формуле).

а) HCN

Молекула циановодорода (синильной кислоты) состоит из одного атома водорода (H), одного атома углерода (C) и одного атома азота (N).

$Mr(HCN) = Ar(H) + Ar(C) + Ar(N) = 1 + 12 + 14 = 27$

Ответ: 27.

б) HNO₃

Молекула азотной кислоты состоит из одного атома водорода (H), одного атома азота (N) и трёх атомов кислорода (O).

$Mr(HNO_3) = Ar(H) + Ar(N) + 3 \cdot Ar(O) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 1 + 14 + 48 = 63$

Ответ: 63.

в) HClO₄

Молекула хлорной кислоты состоит из одного атома водорода (H), одного атома хлора (Cl) и четырёх атомов кислорода (O).

$Mr(HClO_4) = Ar(H) + Ar(Cl) + 4 \cdot Ar(O) = 1 + 35.5 + 4 \cdot 16 = 1 + 35.5 + 64 = 100.5$

Ответ: 100.5.

г) C₂H₅OH

Молекула этанола (этилового спирта) состоит из двух атомов углерода (C), шести атомов водорода ($5+1=6$) и одного атома кислорода (O).

$Mr(C_2H_5OH) = 2 \cdot Ar(C) + 6 \cdot Ar(H) + Ar(O) = 2 \cdot 12 + 6 \cdot 1 + 16 = 24 + 6 + 16 = 46$

Ответ: 46.

д) CH₃(CH₂)₂COOH

Это формула масляной (бутановой) кислоты. Сначала определим общее число атомов каждого элемента в молекуле:

Число атомов углерода (C): $1+2+1 = 4$

Число атомов водорода (H): $3+2 \cdot 2+1 = 8$

Число атомов кислорода (O): $2$

Таким образом, брутто-формула соединения $C_4H_8O_2$.

$Mr(C_4H_8O_2) = 4 \cdot Ar(C) + 8 \cdot Ar(H) + 2 \cdot Ar(O) = 4 \cdot 12 + 8 \cdot 1 + 2 \cdot 16 = 48 + 8 + 32 = 88$

Ответ: 88.

1-38. Вычислите относительные молекулярные массы следующих соединений:

$H_2SO_4$, $H_3PO_4$, $Cu(OH)_2$.

Для вычисления относительной молекулярной массы ($M_r$) соединения необходимо сложить относительные атомные массы ($A_r$) всех химических элементов, входящих в его состав, умноженные на количество атомов каждого элемента в формуле. Для расчетов будем использовать округленные до целых чисел значения относительных атомных масс из Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева:

• $A_r(\text{H}) = 1$
• $A_r(\text{S}) = 32$
• $A_r(\text{O}) = 16$
• $A_r(\text{P}) = 31$
• $A_r(\text{Cu}) = 64$

H₂SO₄

Дано:
Формула соединения: H₂SO₄

Найти:

$M_r(\text{H}_2\text{SO}_4)$

Решение:
Относительная молекулярная масса серной кислоты складывается из масс двух атомов водорода, одного атома серы и четырех атомов кислорода.
$M_r(\text{H}_2\text{SO}_4) = 2 \cdot A_r(\text{H}) + 1 \cdot A_r(\text{S}) + 4 \cdot A_r(\text{O})$
$M_r(\text{H}_2\text{SO}_4) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 2 + 32 + 64 = 98$

Ответ: 98.

H₃PO₄

Дано:
Формула соединения: H₃PO₄

Найти:

$M_r(\text{H}_3\text{PO}_4)$

Решение:
Относительная молекулярная масса ортофосфорной кислоты складывается из масс трех атомов водорода, одного атома фосфора и четырех атомов кислорода.
$M_r(\text{H}_3\text{PO}_4) = 3 \cdot A_r(\text{H}) + 1 \cdot A_r(\text{P}) + 4 \cdot A_r(\text{O})$
$M_r(\text{H}_3\text{PO}_4) = 3 \cdot 1 + 31 + 4 \cdot 16 = 3 + 31 + 64 = 98$

Ответ: 98.

Cu(OH)₂

Дано:
Формула соединения: Cu(OH)₂

Найти:

$M_r(\text{Cu(OH)}_2)$

Решение:
Относительная молекулярная масса гидроксида меди(II) складывается из массы одного атома меди, двух атомов кислорода и двух атомов водорода (индекс 2 относится ко всей группе OH).
$M_r(\text{Cu(OH)}_2) = 1 \cdot A_r(\text{Cu}) + 2 \cdot A_r(\text{O}) + 2 \cdot A_r(\text{H})$
$M_r(\text{Cu(OH)}_2) = 64 + 2 \cdot 16 + 2 \cdot 1 = 64 + 32 + 2 = 98$

Ответ: 98.

1-39*. Вычислите относительные молекулярные массы следующих соединений:

а) $Fe(NO_3)_3$;

б) $Fe_2(SO_4)_3$;

в) $Ba_3(PO_4)_2$.

Дано:

Для вычисления относительных молекулярных масс воспользуемся значениями относительных атомных масс ($A_r$) химических элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева, округленными до целых чисел:

• $A_r(\text{Fe}) = 56$
• $A_r(\text{N}) = 14$
• $A_r(\text{O}) = 16$
• $A_r(\text{S}) = 32$
• $A_r(\text{Ba}) = 137$
• $A_r(\text{P}) = 31$

Найти:

• $M_r(\text{Fe(NO}_3)_3)$
• $M_r(\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3)$
• $M_r(\text{Ba}_3(\text{PO}_4)_2)$

Решение:

Относительная молекулярная масса ($M_r$) соединения равна сумме относительных атомных масс всех атомов, входящих в состав его формульной единицы, с учётом индексов.

а) Fe(NO₃)₃

В состав формульной единицы нитрата железа(III) входят 1 атом железа (Fe), 3 атома азота (N) и $3 \times 3 = 9$ атомов кислорода (O).

$M_r(\text{Fe(NO}_3)_3) = A_r(\text{Fe}) + 3 \times (A_r(\text{N}) + 3 \times A_r(\text{O}))$

$M_r(\text{Fe(NO}_3)_3) = 56 + 3 \times (14 + 3 \times 16) = 56 + 3 \times (14 + 48) = 56 + 3 \times 62 = 56 + 186 = 242$

Ответ: $M_r(\text{Fe(NO}_3)_3) = 242$.

б) Fe₂(SO₄)₃

В состав формульной единицы сульфата железа(III) входят 2 атома железа (Fe), 3 атома серы (S) и $3 \times 4 = 12$ атомов кислорода (O).

$M_r(\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3) = 2 \times A_r(\text{Fe}) + 3 \times (A_r(\text{S}) + 4 \times A_r(\text{O}))$

$M_r(\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3) = 2 \times 56 + 3 \times (32 + 4 \times 16) = 112 + 3 \times (32 + 64) = 112 + 3 \times 96 = 112 + 288 = 400$

Ответ: $M_r(\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3) = 400$.

в) Ba₃(PO₄)₂

В состав формульной единицы фосфата бария входят 3 атома бария (Ba), 2 атома фосфора (P) и $2 \times 4 = 8$ атомов кислорода (O).

$M_r(\text{Ba}_3(\text{PO}_4)_2) = 3 \times A_r(\text{Ba}) + 2 \times (A_r(\text{P}) + 4 \times A_r(\text{O}))$

$M_r(\text{Ba}_3(\text{PO}_4)_2) = 3 \times 137 + 2 \times (31 + 4 \times 16) = 411 + 2 \times (31 + 64) = 411 + 2 \times 95 = 411 + 190 = 601$

Ответ: $M_r(\text{Ba}_3(\text{PO}_4)_2) = 601$.