Номер 33, страница 18 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

33. Элемент образует высший оксид состава $ЭO_3$, а массовая доля водорода в его летучем водородном соединении равна 2,47 %. Определите элемент и запишите уравнение реакции его высшего оксида с водой.

Дано

Формула высшего оксида: $ЭО_3$

Массовая доля водорода в летучем водородном соединении, $ω(H) = 2,47 \% = 0,0247$

Найти

Элемент Э - ?

Уравнение реакции высшего оксида с водой - ?

Решение

1. Определим валентность и положение элемента в периодической системе. Формула высшего оксида $ЭО_3$ означает, что элемент Э проявляет высшую степень окисления +6 (так как степень окисления кислорода в оксидах равна -2, то $x + 3 \cdot (-2) = 0$, откуда $x = +6$). Элементы, имеющие высшую степень окисления +6, находятся в VI группе главной подгруппы периодической системы.

2. Определим формулу летучего водородного соединения. Для элементов VI группы общая формула летучих водородных соединений — $H_2Э$.

3. Рассчитаем молярную массу неизвестного элемента Э. Массовая доля водорода $ω(H)$ в соединении $H_2Э$ вычисляется по формуле:

$ω(H) = \frac{2 \cdot Ar(H)}{Mr(H_2Э)} = \frac{2 \cdot Ar(H)}{2 \cdot Ar(H) + Ar(Э)}$

где $Ar(H)$ — атомная масса водорода ($\approx 1$ г/моль), а $Ar(Э)$ — искомая атомная масса элемента.

Подставим известные значения в формулу:

$0,0247 = \frac{2 \cdot 1}{2 \cdot 1 + Ar(Э)}$

Выразим $Ar(Э)$:

$0,0247 \cdot (2 + Ar(Э)) = 2$

$0,0494 + 0,0247 \cdot Ar(Э) = 2$

$0,0247 \cdot Ar(Э) = 2 - 0,0494$

$0,0247 \cdot Ar(Э) = 1,9506$

$Ar(Э) = \frac{1,9506}{0,0247} \approx 79$ г/моль.

4. Определим элемент. По периодической системе находим элемент VI группы с относительной атомной массой, близкой к 79. Этим элементом является селен (Se) с атомной массой 78,96.

Таким образом, неизвестный элемент — селен (Se).

5. Запишем уравнение реакции его высшего оксида с водой. Высший оксид селена — $SeO_3$. Это кислотный оксид, который при реакции с водой образует соответствующую кислоту — селеновую кислоту ($H_2SeO_4$).

$SeO_3 + H_2O \rightarrow H_2SeO_4$

Ответ: Искомый элемент — селен (Se). Уравнение реакции его высшего оксида с водой: $SeO_3 + H_2O \rightarrow H_2SeO_4$.