Номер 3, страница 53 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис

Глава 1. Первоначальные химические понятия. Параграф 15. Вычисления по химическим формулам. Массовая доля элемента в соединении. Подумай, ответь, выполни... - номер 3, страница 53.

Условие.

3. Вычислите массовые доли элементов в процентах по формулам соединений:

a) $CuSO_4$ — сульфат меди;

б) $Fe_2O_3$ — оксид железа;

в) $HNO_3$ — азотная кислота.

Решение.

Решение 2.

а) CuSO₄ — сульфат меди

Дано:

Соединение: сульфат меди (II), $CuSO_4$.
Относительные атомные массы (округленные):
$Ar(Cu) = 64$
$Ar(S) = 32$
$Ar(O) = 16$

Найти:

Массовые доли элементов $w(Cu)$, $w(S)$, $w(O)$ в $CuSO_4$ (в процентах).

Решение:

1. Массовая доля элемента в соединении вычисляется по формуле:
$w(элемента) = \frac{n \cdot Ar(элемента)}{Mr(соединения)} \cdot 100\%$, где $\text{n}$ – число атомов элемента в молекуле, $\text{Ar}$ – относительная атомная масса элемента, $\text{Mr}$ – относительная молекулярная масса соединения.

2. Найдем относительную молекулярную массу сульфата меди (II):
$Mr(CuSO_4) = Ar(Cu) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 64 + 32 + 4 \cdot 16 = 160$.

3. Рассчитаем массовые доли каждого элемента:

Массовая доля меди (Cu):
$w(Cu) = \frac{1 \cdot Ar(Cu)}{Mr(CuSO_4)} \cdot 100\% = \frac{64}{160} \cdot 100\% = 40\%$.

Массовая доля серы (S):
$w(S) = \frac{1 \cdot Ar(S)}{Mr(CuSO_4)} \cdot 100\% = \frac{32}{160} \cdot 100\% = 20\%$.

Массовая доля кислорода (O):
$w(O) = \frac{4 \cdot Ar(O)}{Mr(CuSO_4)} \cdot 100\% = \frac{4 \cdot 16}{160} \cdot 100\% = \frac{64}{160} \cdot 100\% = 40\%$.

Проверка: $40\% + 20\% + 40\% = 100\%$.

Ответ: В сульфате меди (II) массовая доля меди составляет 40%, серы – 20%, кислорода – 40%.

б) Fe₂O₃ — оксид железа

Дано:

Соединение: оксид железа (III), $Fe_2O_3$.
Относительные атомные массы (округленные):
$Ar(Fe) = 56$
$Ar(O) = 16$

Найти:

Массовые доли элементов $w(Fe)$, $w(O)$ в $Fe_2O_3$ (в процентах).

Решение:

1. Найдем относительную молекулярную массу оксида железа (III):
$Mr(Fe_2O_3) = 2 \cdot Ar(Fe) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 112 + 48 = 160$.

2. Рассчитаем массовые доли каждого элемента:

Массовая доля железа (Fe):
$w(Fe) = \frac{2 \cdot Ar(Fe)}{Mr(Fe_2O_3)} \cdot 100\% = \frac{2 \cdot 56}{160} \cdot 100\% = \frac{112}{160} \cdot 100\% = 70\%$.

Массовая доля кислорода (O):
$w(O) = \frac{3 \cdot Ar(O)}{Mr(Fe_2O_3)} \cdot 100\% = \frac{3 \cdot 16}{160} \cdot 100\% = \frac{48}{160} \cdot 100\% = 30\%$.

Проверка: $70\% + 30\% = 100\%$.

Ответ: В оксиде железа (III) массовая доля железа составляет 70%, кислорода – 30%.

в) HNO₃ — азотная кислота

Дано:

Соединение: азотная кислота, $HNO_3$.
Относительные атомные массы (округленные):
$Ar(H) = 1$
$Ar(N) = 14$
$Ar(O) = 16$

Найти:

Массовые доли элементов $w(H)$, $w(N)$, $w(O)$ в $HNO_3$ (в процентах).

Решение:

1. Найдем относительную молекулярную массу азотной кислоты:
$Mr(HNO_3) = Ar(H) + Ar(N) + 3 \cdot Ar(O) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 15 + 48 = 63$.

2. Рассчитаем массовые доли каждого элемента:

Массовая доля водорода (H):
$w(H) = \frac{1 \cdot Ar(H)}{Mr(HNO_3)} \cdot 100\% = \frac{1}{63} \cdot 100\% \approx 1,59\%$.

Массовая доля азота (N):
$w(N) = \frac{1 \cdot Ar(N)}{Mr(HNO_3)} \cdot 100\% = \frac{14}{63} \cdot 100\% \approx 22,22\%$.

Массовая доля кислорода (O):
$w(O) = \frac{3 \cdot Ar(O)}{Mr(HNO_3)} \cdot 100\% = \frac{3 \cdot 16}{63} \cdot 100\% = \frac{48}{63} \cdot 100\% \approx 76,19\%$.

Проверка: $1,59\% + 22,22\% + 76,19\% = 100\%$.

Ответ: В азотной кислоте массовая доля водорода составляет примерно 1,59%, азота – 22,22%, кислорода – 76,19%.