Номер 8, страница 50 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Дано

Вещества: нитрат лития, оксид азота(IV), нитрат меди(II), азотная кислота.
Атомные массы элементов (округленные значения для расчетов): $A_r(Li) = 7 \text{ г/моль}$, $A_r(N) = 14 \text{ г/моль}$, $A_r(O) = 16 \text{ г/моль}$, $A_r(Cu) = 63.5 \text{ г/моль}$, $A_r(H) = 1 \text{ г/моль}$.

Найти:

Вещество, в котором массовая доля азота наибольшая.

Решение

Для определения массовой доли элемента в соединении используется формула:
$\omega(\text{элемент}) = \frac{n \cdot A_r(\text{элемент})}{M_r(\text{соединение})}$, где $n$ — количество атомов элемента в молекуле, $A_r$ — относительная атомная масса элемента, $M_r$ — относительная молекулярная масса соединения.

Рассчитаем массовые доли азота для каждого соединения:

а) в нитрате лития;

Формула нитрата лития: $LiNO_3$.
Молярная масса $M_r(LiNO_3) = A_r(Li) + A_r(N) + 3 \cdot A_r(O) = 7 + 14 + 3 \cdot 16 = 7 + 14 + 48 = 69 \text{ г/моль}$.
Массовая доля азота $\omega(N) = \frac{1 \cdot A_r(N)}{M_r(LiNO_3)} = \frac{1 \cdot 14}{69} = \frac{14}{69} \approx 0.2029$ или $20.29\%$.

Ответ: $20.29\%$

б) в оксиде азота(IV);

Формула оксида азота(IV): $NO_2$.
Молярная масса $M_r(NO_2) = A_r(N) + 2 \cdot A_r(O) = 14 + 2 \cdot 16 = 14 + 32 = 46 \text{ г/моль}$.
Массовая доля азота $\omega(N) = \frac{1 \cdot A_r(N)}{M_r(NO_2)} = \frac{1 \cdot 14}{46} = \frac{14}{46} \approx 0.3043$ или $30.43\%$.

Ответ: $30.43\%$

в) в нитрате меди(II);

Формула нитрата меди(II): $Cu(NO_3)_2$.
Молярная масса $M_r(Cu(NO_3)_2) = A_r(Cu) + 2 \cdot A_r(N) + 6 \cdot A_r(O) = 63.5 + 2 \cdot 14 + 6 \cdot 16 = 63.5 + 28 + 96 = 187.5 \text{ г/моль}$.
Массовая доля азота $\omega(N) = \frac{2 \cdot A_r(N)}{M_r(Cu(NO_3)_2)} = \frac{2 \cdot 14}{187.5} = \frac{28}{187.5} \approx 0.1493$ или $14.93\%$.

Ответ: $14.93\%$

г) в азотной кислоте.

Формула азотной кислоты: $HNO_3$.
Молярная масса $M_r(HNO_3) = A_r(H) + A_r(N) + 3 \cdot A_r(O) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 1 + 14 + 48 = 63 \text{ г/моль}$.
Массовая доля азота $\omega(N) = \frac{1 \cdot A_r(N)}{M_r(HNO_3)} = \frac{1 \cdot 14}{63} = \frac{14}{63} \approx 0.2222$ или $22.22\%$.

Ответ: $22.22\%$

Сравнивая полученные значения массовых долей азота:
В нитрате лития: $20.29\%$
В оксиде азота(IV): $30.43\%$
В нитрате меди(II): $14.93\%$
В азотной кислоте: $22.22\%$
Наибольшая массовая доля азота наблюдается в оксиде азота(IV) ($NO_2$).

Ответ: в оксиде азота(IV).