Решебник по химии 8 класс. Рудзитис ФГОС | Страница 56

Подумай, ответь, выполни

1. Вычислите относительную молекулярную массу сульфата меди CuSO₄.

Относительная молекулярная масса обозначается как Mᵣ и вычисляется путём сложения относительных атомных масс всех элементов, входящих в состав вещества, с учётом количества атомов каждого элемента.

Химическая формула сульфата меди — CuSO₄.

Относительные атомные массы:

• Cu = 64

• S = 32

• O = 16

Считаем:

Mᵣ(CuSO₄) = Aᵣ(Cu) + Aᵣ(S) + 4×Aᵣ(O)

Mᵣ(CuSO₄) = 64 + 32 + 4×16 = 64 + 32 + 64 = 160

Ответ: Относительная молекулярная масса CuSO₄ равна 160.

2. Вычислите массовые отношения элементов в угольной кислоте, химическая формула которой H₂CO₃.

Сначала найдём относительную молекулярную массу угольной кислоты:

Mr(H₂CO₃) = 2Ar(H) + Ar(C) + 3Ar(O) = 2·1 + 12 + 3·16 = 2 + 12 + 48 = 62

Теперь найдём массовые отношения:

m(H) : m(C) : m(O) = 2 : 12 : 48

Чтобы упростить, разделим все на 2:

1 : 6 : 24

Массовое отношение водорода, углерода и кислорода в H₂CO₃: 1 : 6 : 24

3. Вычислите массовые доли элементов в процентах по формулам соединений:

а) CuSO₄ — сульфат меди;

б) Fe₂O₃ — оксид железа;

в) HNO₃ — азотная кислота.

а) CuSO₄ — сульфат меди

Mr(CuSO₄) = 160

Ar(Cu) = 64, Ar(S) = 32, Ar(O) = 16

w(Cu) = 64 / 160 = 0,4 = 40%

w(S) = 32 / 160 = 0,2 = 20%

w(O) = 64 / 160 = 0,4 = 40%

б) Fe₂O₃ — оксид железа

Mr(Fe₂O₃) = 2·56 + 3·16 = 112 + 48 = 160

w(Fe) = 112 / 160 = 0,7 = 70%

w(O) = 48 / 160 = 0,3 = 30%

в) HNO₃ — азотная кислота

Mr(HNO₃) = 1 + 14 + 3·16 = 1 + 14 + 48 = 63

w(H) = 1 / 63 ≈ 0,0159 ≈ 1,6%

w(N) = 14 / 63 ≈ 0,222 ≈ 22,2%

w(O) = 48 / 63 ≈ 0,762 ≈ 76,2%

4. Во сколько раз массовая доля химического элемента серы в оксиде серы SO₃ меньше, чем в оксиде серы SO₂?

Сначала найдём массовые доли серы в каждом веществе.

SO₂:

Mr(SO₂) = 32 + 2·16 = 32 + 32 = 64

w(S) = 32 / 64 = 0,5 = 50%

SO₃:

Mr(SO₃) = 32 + 3·16 = 32 + 48 = 80

w(S) = 32 / 80 = 0,4 = 40%

Теперь находим, во сколько раз доля в SO₃ меньше:

50% / 40% = 1,25

Ответ: массовая доля серы в SO₃ меньше, чем в SO₂, в 1,25 раза.

5. Железо содержится в гемоглобине крови, который отвечает за насыщение тканей и органов кислородом. Гемоглобин — это сложная белковая молекула, основной частью которой служит гем C₃₄H₃₂O₄N₄Fe.

Когда кровь проходит через лёгкие, к атому железа, входящему в состав гема, присоединяется кислород и далее транспортируется в клетки.

Вычислите относительную молекулярную массу гема и массовую долю железа в нём.

Рассчитаем Mr(C₃₄H₃₂O₄N₄Fe):

Ar(C) = 12, H = 1, O = 16, N = 14, Fe = 56

Mr = 34·12 + 32·1 + 4·16 + 4·14 + 56 =

= 408 + 32 + 64 + 56 + 56 = 616

Массовая доля железа:

w(Fe) = 56 / 616 ≈ 0,0909 ≈ 9,1%

6. Водород соединяется с серой в массовых отношениях 1 : 16. Используя данные об относительных атомных массах этих элементов, выведите химическую формулу сероводорода.

Дано массовое отношение: H : S = 1 : 16

Ar(H) = 1, Ar(S) = 32

Переведём массы в количества атомов:

n(H) = 1 / 1 = 1

n(S) = 16 / 32 = 0,5

Найдём наименьшее общее кратное и приведём к целым числам:

1 : 0,5 = 2 : 1

Ответ: в веществе на 2 атома водорода приходится 1 атом серы. Следовательно, формула сероводорода — H₂S.

7. Применяя сведения об относительных атомных массах химических элементов, составьте химическую формулу сульфата меди, если массовые отношения в нём меди, серы и кислорода соответственно равны 2 : 1 : 2.

Запишем данные:

m(Cu) : m(S) : m(O) = 2 : 1 : 2

Ar(Cu) = 64, Ar(S) = 32, Ar(O) = 16

Переведём массы в количество атомов (разделим на атомные массы):

n(Cu) = 2 / 64 = 0,03125

n(S) = 1 / 32 = 0,03125

n(O) = 2 / 16 = 0,125

Разделим все на наименьшее из них — 0,03125:

Cu: 0,03125 / 0,03125 = 1

S: 0,03125 / 0,03125 = 1

O: 0,125 / 0,03125 = 4

Ответ: CuSO₄

8. Выведите простейшую формулу соединения, в котором массовая доля натрия равна 32,4 %, серы — 22,5 %, кислорода — 45,1 %.

В 100 г вещества содержится:

Na — 32,4 г, S — 22,5 г, O — 45,1 г

Ar(Na) = 23, S = 32, O = 16

Найдём количество атомов:

n(Na) = 32,4 / 23 ≈ 1,409

n(S) = 22,5 / 32 ≈ 0,703

n(O) = 45,1 / 16 ≈ 2,819

Разделим на наименьшее значение — 0,703:

Na: 1,409 / 0,703 ≈ 2

S: 0,703 / 0,703 = 1

O: 2,819 / 0,703 ≈ 4

Ответ: Na₂SO₄

9. Смешали 14 г порошкообразного железа и 14 г порошкообразной серы. Смесь нагрели. Найдите массу сульфида железа, если известно, что Fe и S в данном случае соединяются в массовых отношениях 7 : 4.

Ищем, какое вещество в избытке. Массовое отношение Fe : S = 7 : 4.

Это значит, на 7 г железа нужно 4 г серы.

Найдём, сколько серы потребуется на 14 г железа:

14 г Fe — x г S

7 : 4 = 14 : x

x = (14 × 4) / 7 = 8 г серы

Следовательно, из 14 г железа и 8 г серы получится соединение.

Серы было 14 г, значит, 6 г серы в избытке и не прореагирует.

Найдём массу сульфида железа:

14 г Fe + 8 г S = 22 г FeS

Ответ: масса сульфида железа равна 22 г

Стр. 56

Тестовые задания

1. Установите соответствие между химической формулой и массовым соотношением химических элементов, входящих в состав этой формулы.

1) MgO

2) H₂SO₄

3) Fe₂O₃

4) CuSO₄

А. 3 : 2

Б. 7 : 3

В. 2 : 1 : 2

Г. 1 : 16 : 32

MgO

Аr(Mg) = 24, Аr(O) = 16

m(Mg) : m(O) = 24 : 16 = 3 : 2

→ Соответствие: А

H₂SO₄

Аr(H) = 1, Аr(S) = 32, Аr(O) = 16

Масса: 2×1 + 32 + 4×16 = 2 + 32 + 64 = 98

m(H) : m(S) : m(O) = 2 : 32 : 64 = 1 : 16 : 32

→ Соответствие: Г

Fe₂O₃

Аr(Fe) = 56, Аr(O) = 16

m(Fe) : m(O) = 2×56 : 3×16 = 112 : 48 = 7 : 3

→ Соответствие: Б

CuSO₄

Аr(Cu) = 64, Аr(S) = 32, Аr(O) = 16

m(Cu) : m(S) : m(O) = 64 : 32 : 64 = 2 : 1 : 2

→ Соответствие: В

Ответ:

1 – А

2 – Г

3 – Б

4 – В

2. Массовая доля химического элемента углерода в молекуле этанола C₂H₆O составляет:

1) 10 %

2) 23,6 %

3) 41,0 %

4) 52,2 %

Найдём относительную молекулярную массу этанола:

Mᵣ(C₂H₆O) = 2×12 + 6×1 + 16 = 46

Масса углерода = 2×12 = 24

Массовая доля углерода:

w(C) = 24 / 46 ≈ 0,5217 или 52,2 %

Ответ: 4) 52,2 %