Номер 5, страница 62 - гдз по химии 7 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Масловская

Дано:

Сульфат алюминия.

Сульфат железа(II).

Перевод в систему СИ:

Не требуется, используются молярные массы элементов, которые являются стандартными величинами.

Молярные массы (приближенные значения): $M(Al) = 26.98$ г/моль, $M(S) = 32.07$ г/моль, $M(O) = 16.00$ г/моль, $M(Fe) = 55.845$ г/моль.

Найти:

Какая из солей богаче кислородом (имеет большую массовую долю кислорода).

Решение:

1. Определим химические формулы солей.

Сульфат алюминия: Ион алюминия $Al^{3+}$, сульфат-ион $SO_4^{2-}$. Для нейтральности заряда требуется 2 иона $Al^{3+}$ и 3 сульфат-иона. Формула: $Al_2(SO_4)_3$.

Сульфат железа(II): Ион железа(II) $Fe^{2+}$, сульфат-ион $SO_4^{2-}$. Формула: $FeSO_4$.

2. Рассчитаем молярную массу и массовую долю кислорода для сульфата алюминия $Al_2(SO_4)_3$.

Количество атомов в $Al_2(SO_4)_3$: $Al - 2$, $S - 3$, $O - 12$.

Молярная масса $Al_2(SO_4)_3$: $M(Al_2(SO_4)_3) = 2 \cdot M(Al) + 3 \cdot M(S) + 12 \cdot M(O)$

$M(Al_2(SO_4)_3) = 2 \cdot 26.98 \text{ г/моль} + 3 \cdot 32.07 \text{ г/моль} + 12 \cdot 16.00 \text{ г/моль}$

$M(Al_2(SO_4)_3) = 53.96 \text{ г/моль} + 96.21 \text{ г/моль} + 192.00 \text{ г/моль} = 342.17 \text{ г/моль}$.

Масса кислорода в одном моле $Al_2(SO_4)_3$: $m(O)_{Al_2(SO_4)_3} = 12 \cdot 16.00 \text{ г/моль} = 192.00 \text{ г/моль}$.

Массовая доля кислорода ($\omega$) в $Al_2(SO_4)_3$: $\omega(O)_{Al_2(SO_4)_3} = \frac{m(O)_{Al_2(SO_4)_3}}{M(Al_2(SO_4)_3)} \cdot 100\%$

$\omega(O)_{Al_2(SO_4)_3} = \frac{192.00 \text{ г/моль}}{342.17 \text{ г/моль}} \cdot 100\% \approx 56.11\%$

3. Рассчитаем молярную массу и массовую долю кислорода для сульфата железа(II) $FeSO_4$.

Количество атомов в $FeSO_4$: $Fe - 1$, $S - 1$, $O - 4$.

Молярная масса $FeSO_4$: $M(FeSO_4) = 1 \cdot M(Fe) + 1 \cdot M(S) + 4 \cdot M(O)$

$M(FeSO_4) = 1 \cdot 55.845 \text{ г/моль} + 1 \cdot 32.07 \text{ г/моль} + 4 \cdot 16.00 \text{ г/моль}$

$M(FeSO_4) = 55.845 \text{ г/моль} + 32.07 \text{ г/моль} + 64.00 \text{ г/моль} = 151.915 \text{ г/моль}$.

Масса кислорода в одном моле $FeSO_4$: $m(O)_{FeSO_4} = 4 \cdot 16.00 \text{ г/моль} = 64.00 \text{ г/моль}$.

Массовая доля кислорода ($\omega$) в $FeSO_4$: $\omega(O)_{FeSO_4} = \frac{m(O)_{FeSO_4}}{M(FeSO_4)} \cdot 100\%$

$\omega(O)_{FeSO_4} = \frac{64.00 \text{ г/моль}}{151.915 \text{ г/моль}} \cdot 100\% \approx 42.13\%$

4. Сравним массовые доли кислорода.

$\omega(O)_{Al_2(SO_4)_3} \approx 56.11\%$

$\omega(O)_{FeSO_4} \approx 42.13\%$

Так как $56.11\% > 42.13\%$, сульфат алюминия содержит большую массовую долю кислорода.

Ответ: Сульфат алюминия богаче кислородом.