Номер 124, страница 33 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

124. Рассчитайте массовую долю кислорода в следующих оксидах:

а) $Fe_2O_3$;

б) $Cl_2O_7$;

в) $TiO_2$;

г) $Na_2O$.

Дано:

Оксиды: $Fe_2O_3$, $Cl_2O_7$, $TiO_2$, $Na_2O$.
Относительные атомные массы из Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева (округленные):
$Ar(Fe) = 56$
$Ar(Cl) = 35.5$
$Ar(Ti) = 48$
$Ar(Na) = 23$
$Ar(O) = 16$

Найти:

$\omega(O)$ в $Fe_2O_3$ - ?
$\omega(O)$ в $Cl_2O_7$ - ?
$\omega(O)$ в $TiO_2$ - ?
$\omega(O)$ в $Na_2O$ - ?

Решение:

Массовая доля элемента в веществе $(\omega)$ вычисляется как отношение суммарной массы атомов этого элемента в формульной единице к относительной молекулярной (формульной) массе вещества. Формула для расчета:

$ \omega(\text{элемента}) = \frac{n \cdot Ar(\text{элемента})}{Mr(\text{вещества})} \cdot 100\% $

где $n$ — число атомов данного элемента в одной формульной единице вещества, $Ar(\text{элемента})$ — относительная атомная масса элемента, а $Mr(\text{вещества})$ — относительная молекулярная (или формульная) масса всего вещества.

а) Fe₂O₃

1. Рассчитаем относительную молекулярную массу оксида железа(III) ($Fe_2O_3$):
$Mr(\text{Fe}_2\text{O}_3) = 2 \cdot Ar(\text{Fe}) + 3 \cdot Ar(\text{O}) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 112 + 48 = 160$.
2. Рассчитаем массовую долю кислорода, учитывая, что в одной формульной единице $Fe_2O_3$ содержится 3 атома кислорода:
$ \omega(\text{O}) = \frac{3 \cdot Ar(\text{O})}{Mr(\text{Fe}_2\text{O}_3)} = \frac{3 \cdot 16}{160} = \frac{48}{160} = 0.3 $.
В процентах это составляет $0.3 \cdot 100\% = 30\%$.

Ответ: массовая доля кислорода в $Fe_2O_3$ составляет 30%.

б) Cl₂O₇

1. Рассчитаем относительную молекулярную массу оксида хлора(VII) ($Cl_2O_7$):
$Mr(\text{Cl}_2\text{O}_7) = 2 \cdot Ar(\text{Cl}) + 7 \cdot Ar(\text{O}) = 2 \cdot 35.5 + 7 \cdot 16 = 71 + 112 = 183$.
2. Рассчитаем массовую долю кислорода, учитывая, что в одной молекуле $Cl_2O_7$ содержится 7 атомов кислорода:
$ \omega(\text{O}) = \frac{7 \cdot Ar(\text{O})}{Mr(\text{Cl}_2\text{O}_7)} = \frac{7 \cdot 16}{183} = \frac{112}{183} \approx 0.61202 $.
В процентах (с округлением до десятых) это составляет $61.2\%$.

Ответ: массовая доля кислорода в $Cl_2O_7$ составляет примерно 61.2%.

в) TiO₂

1. Рассчитаем относительную молекулярную массу оксида титана(IV) ($TiO_2$):
$Mr(\text{TiO}_2) = Ar(\text{Ti}) + 2 \cdot Ar(\text{O}) = 48 + 2 \cdot 16 = 48 + 32 = 80$.
2. Рассчитаем массовую долю кислорода, учитывая, что в одной формульной единице $TiO_2$ содержится 2 атома кислорода:
$ \omega(\text{O}) = \frac{2 \cdot Ar(\text{O})}{Mr(\text{TiO}_2)} = \frac{2 \cdot 16}{80} = \frac{32}{80} = 0.4 $.
В процентах это составляет $0.4 \cdot 100\% = 40\%$.

Ответ: массовая доля кислорода в $TiO_2$ составляет 40%.

г) Na₂O

1. Рассчитаем относительную молекулярную массу оксида натрия ($Na_2O$):
$Mr(\text{Na}_2\text{O}) = 2 \cdot Ar(\text{Na}) + Ar(\text{O}) = 2 \cdot 23 + 16 = 46 + 16 = 62$.
2. Рассчитаем массовую долю кислорода, учитывая, что в одной формульной единице $Na_2O$ содержится 1 атом кислорода:
$ \omega(\text{O}) = \frac{1 \cdot Ar(\text{O})}{Mr(\text{Na}_2\text{O})} = \frac{16}{62} \approx 0.25806 $.
В процентах (с округлением до десятых) это составляет $25.8\%$.

Ответ: массовая доля кислорода в $Na_2O$ составляет примерно 25.8%.