Номер 15, страница 10 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

15. Рассчитайте массовую долю:

а) кислорода в оксиде натрия;

б) водорода в гидроксиде кальция;

в) кислорода в фосфорной кислоте;

г) серы в сульфате железа(III).

а) кислорода в оксиде натрия

Дано: Оксид натрия с химической формулой $Na_2O$. Относительные атомные массы: $Ar(Na) = 23$, $Ar(O) = 16$.

Найти: Массовую долю кислорода $\omega(O)$ в $Na_2O$.

Решение:

Массовая доля элемента в соединении рассчитывается по формуле: $ \omega(\text{элемента}) = \frac{n \cdot Ar(\text{элемента})}{Mr(\text{соединения})} $, где $n$ — количество атомов элемента, $Ar$ — относительная атомная масса, $Mr$ — относительная молекулярная масса.

1. Рассчитаем относительную молекулярную массу оксида натрия:

$ Mr(Na_2O) = 2 \cdot Ar(Na) + 1 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 23 + 16 = 62 $.

2. Рассчитаем массовую долю кислорода (в $Na_2O$ один атом кислорода):

$ \omega(O) = \frac{1 \cdot Ar(O)}{Mr(Na_2O)} = \frac{1 \cdot 16}{62} \approx 0.258 $.

Для выражения в процентах, умножим на 100%: $0.258 \cdot 100\% = 25.8\%$.

Ответ: массовая доля кислорода в оксиде натрия составляет 25.8%.

б) водорода в гидроксиде кальция

Дано: Гидроксид кальция с химической формулой $Ca(OH)_2$. Относительные атомные массы: $Ar(Ca) = 40$, $Ar(O) = 16$, $Ar(H) = 1$.

Найти: Массовую долю водорода $\omega(H)$ в $Ca(OH)_2$.

Решение:

1. Рассчитаем относительную молекулярную массу гидроксида кальция:

$ Mr(Ca(OH)_2) = 1 \cdot Ar(Ca) + 2 \cdot (Ar(O) + Ar(H)) = 40 + 2 \cdot (16 + 1) = 74 $.

2. Рассчитаем массовую долю водорода (в $Ca(OH)_2$ два атома водорода):

$ \omega(H) = \frac{2 \cdot Ar(H)}{Mr(Ca(OH)_2)} = \frac{2 \cdot 1}{74} \approx 0.027 $.

В процентах: $0.027 \cdot 100\% = 2.7\%$.

Ответ: массовая доля водорода в гидроксиде кальция составляет 2.7%.

в) кислорода в фосфорной кислоте

Дано: Фосфорная кислота с химической формулой $H_3PO_4$. Относительные атомные массы: $Ar(H) = 1$, $Ar(P) = 31$, $Ar(O) = 16$.

Найти: Массовую долю кислорода $\omega(O)$ в $H_3PO_4$.

Решение:

1. Рассчитаем относительную молекулярную массу фосфорной кислоты:

$ Mr(H_3PO_4) = 3 \cdot Ar(H) + 1 \cdot Ar(P) + 4 \cdot Ar(O) = 3 \cdot 1 + 31 + 4 \cdot 16 = 98 $.

2. Рассчитаем массовую долю кислорода (в $H_3PO_4$ четыре атома кислорода):

$ \omega(O) = \frac{4 \cdot Ar(O)}{Mr(H_3PO_4)} = \frac{4 \cdot 16}{98} = \frac{64}{98} \approx 0.653 $.

В процентах: $0.653 \cdot 100\% = 65.3\%$.

Ответ: массовая доля кислорода в фосфорной кислоте составляет 65.3%.

г) серы в сульфате железа(III)

Дано: Сульфат железа(III). Валентность железа (Fe) равна III, сульфат-иона ($SO_4$) — II. Химическая формула: $Fe_2(SO_4)_3$. Относительные атомные массы: $Ar(Fe) = 56$, $Ar(S) = 32$, $Ar(O) = 16$.

Найти: Массовую долю серы $\omega(S)$ в $Fe_2(SO_4)_3$.

Решение:

1. Рассчитаем относительную молекулярную массу сульфата железа(III):

$ Mr(Fe_2(SO_4)_3) = 2 \cdot Ar(Fe) + 3 \cdot (Ar(S) + 4 \cdot Ar(O)) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot (32 + 4 \cdot 16) = 112 + 3 \cdot 96 = 400 $.

2. Рассчитаем массовую долю серы (в $Fe_2(SO_4)_3$ три атома серы):

$ \omega(S) = \frac{3 \cdot Ar(S)}{Mr(Fe_2(SO_4)_3)} = \frac{3 \cdot 32}{400} = \frac{96}{400} = 0.24 $.

В процентах: $0.24 \cdot 100\% = 24\%$.

Ответ: массовая доля серы в сульфате железа(III) составляет 24%.