Номер 10, страница 43 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Дано:

Требуемая массовая доля кислорода $\omega(\text{O}) = 45.1\%$

Предложенные соединения: CuSO₄, Na₂SO₄, MgSO₄, K₂SO₄

Перевод данных в систему СИ (для относительных атомных масс используются стандартные округленные значения):

$A_r(\text{Cu}) = 63.5$

$A_r(\text{S}) = 32$

$A_r(\text{O}) = 16$

$A_r(\text{Na}) = 23$

$A_r(\text{Mg}) = 24.3$

$A_r(\text{K}) = 39$

Найти:

Соединение, в котором массовая доля кислорода равна 45.1%.

Решение:

Для определения массовой доли элемента в соединении используется формула:

$\omega(\text{элемента}) = \frac{n \cdot A_r(\text{элемента})}{M_r(\text{соединения})} \cdot 100\%$

где $A_r$ — относительная атомная масса элемента, $M_r$ — относительная молекулярная масса соединения, $n$ — число атомов данного элемента в молекуле.

Для каждого предложенного соединения рассчитаем относительную молекулярную массу ($M_r$) и массовую долю кислорода ($\omega(\text{O})$).

а) CuSO₄

Относительная молекулярная масса сульфата меди(II):

$M_r(\text{CuSO}_4) = A_r(\text{Cu}) + A_r(\text{S}) + 4 \cdot A_r(\text{O}) = 63.5 + 32 + 4 \cdot 16 = 63.5 + 32 + 64 = 159.5$

Массовая доля кислорода в сульфате меди(II):

$\omega(\text{O}) = \frac{4 \cdot 16}{159.5} \cdot 100\% = \frac{64}{159.5} \cdot 100\% \approx 40.125\%$

Ответ: $40.125\%$

б) Na₂SO₄

Относительная молекулярная масса сульфата натрия:

$M_r(\text{Na}_2\text{SO}_4) = 2 \cdot A_r(\text{Na}) + A_r(\text{S}) + 4 \cdot A_r(\text{O}) = 2 \cdot 23 + 32 + 4 \cdot 16 = 46 + 32 + 64 = 142$

Массовая доля кислорода в сульфате натрия:

$\omega(\text{O}) = \frac{4 \cdot 16}{142} \cdot 100\% = \frac{64}{142} \cdot 100\% \approx 45.07\%$

Ответ: $45.07\%$

в) MgSO₄

Относительная молекулярная масса сульфата магния:

$M_r(\text{MgSO}_4) = A_r(\text{Mg}) + A_r(\text{S}) + 4 \cdot A_r(\text{O}) = 24.3 + 32 + 4 \cdot 16 = 24.3 + 32 + 64 = 120.3$

Массовая доля кислорода в сульфате магния:

$\omega(\text{O}) = \frac{4 \cdot 16}{120.3} \cdot 100\% = \frac{64}{120.3} \cdot 100\% \approx 53.20\%$

Ответ: $53.20\%$

г) K₂SO₄

Относительная молекулярная масса сульфата калия:

$M_r(\text{K}_2\text{SO}_4) = 2 \cdot A_r(\text{K}) + A_r(\text{S}) + 4 \cdot A_r(\text{O}) = 2 \cdot 39 + 32 + 4 \cdot 16 = 78 + 32 + 64 = 174$

Массовая доля кислорода в сульфате калия:

$\omega(\text{O}) = \frac{4 \cdot 16}{174} \cdot 100\% = \frac{64}{174} \cdot 100\% \approx 36.78\%$

Ответ: $36.78\%$

Сравнивая полученные результаты, массовая доля кислорода, наиболее близкая к 45.1%, наблюдается в сульфате натрия (Na₂SO₄), что составляет 45.07%.

Ответ:

Соединением, в котором массовая доля кислорода равна 45.1%, является Na₂SO₄.