ГДЗ по Химии 7 Класс Параграф 11 Вопрос 2 (2016) Габриелян — Подробные Ответы

Рассчитайте массовые доли элементов в веществах: а) углекислом газе CO₂; б) сульфиде кальция CaS; в) натриевой селитре NaNO₃; г) оксиде алюминия Al₂O₃.

а) Углекислый газ \(CO_2\)
\(
M_r(CO_2) = A_r(C) + 2 \cdot A_r(O) = 12 + 2 \cdot 16 = 44
\)
\(
\omega(C) = \frac{A_r(C)}{M_r(CO_2)} \cdot 100\% = \frac{12}{44} \cdot 100\% = 27,3\%
\)
\(
\omega(O) = \frac{2 \cdot A_r(O)}{M_r(CO_2)} \cdot 100\% = \frac{32}{44} \cdot 100\% = 72,7\%
\)

б) Сульфид кальция \(CaS\)
\(
M_r(CaS) = A_r(Ca) + A_r(S) = 40 + 32 = 72
\)
\(
\omega(Ca) = \frac{A_r(Ca)}{M_r(CaS)} \cdot 100\% = \frac{40}{72} \cdot 100\% = 55,6\%
\)
\(
\omega(S) = \frac{A_r(S)}{M_r(CaS)} \cdot 100\% = \frac{32}{72} \cdot 100\% = 44,4\%
\)

в) Натриевая селитра \(NaNO_3\)
\(
M_r(NaNO_3) = A_r(Na) + A_r(N) + 3 \cdot A_r(O) = 23 + 14 + 3 \cdot 16 = 85
\)
\(
\omega(Na) = \frac{A_r(Na)}{M_r(NaNO_3)} \cdot 100\% = \frac{23}{85} \cdot 100\% = 27\%
\)
\(
\omega(N) = \frac{A_r(N)}{M_r(NaNO_3)} \cdot 100\% = \frac{14}{85} \cdot 100\% = 16,5\%
\)
\(
\omega(O) = \frac{3 \cdot A_r(O)}{M_r(NaNO_3)} \cdot 100\% = \frac{48}{85} \cdot 100\% = 56,5\%
\)

г) Оксид алюминия \(Al_2O_3\)
\(
M_r(Al_2O_3) = 2 \cdot A_r(Al) + 3 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 102
\)
\(
\omega(Al) = \frac{2 \cdot A_r(Al)}{M_r(Al_2O_3)} \cdot 100\% = \frac{54}{102} \cdot 100\% = 52,9\%
\)
\(
\omega(O) = \frac{3 \cdot A_r(O)}{M_r(Al_2O_3)} \cdot 100\% = \frac{48}{102} \cdot 100\% = 47,1\%
\)

Массовая доля элемента (\( \omega(\text{Э}) \)) показывает, какую часть массы вещества составляет данный элемент. Формула выглядит так:
\(
\omega(\text{Э}) = \frac{A_r(\text{Э}) \cdot n}{M_r(\text{вещества})} \cdot 100\%
\)
Где:
— \( A_r(\text{Э}) \) — относительная атомная масса элемента (берётся из таблицы Менделеева).
— \( n \) — количество атомов данного элемента в молекуле вещества.
— \( M_r(\text{вещества}) \) — относительная молекулярная масса вещества (сумма всех атомных масс в молекуле).
— \( 100\% \) — множитель, чтобы перевести результат в проценты.

а) Углекислый газ (\( CO_2 \))

1. Вычисляем молекулярную массу (\( M_r(CO_2) \)):
Молекула углекислого газа состоит из:
— 1 атома углерода (\( C \)), атомная масса которого \( A_r(C) = 12 \);
— 2 атомов кислорода (\( O \)), атомная масса каждого \( A_r(O) = 16 \).

Молекулярная масса рассчитывается как сумма всех атомных масс:
\(
M_r(CO_2) = A_r(C) + 2 \cdot A_r(O)
\)
Подставляем значения:
\(
M_r(CO_2) = 12 + 2 \cdot 16 = 12 + 32 = 44
\)

То есть, молекулярная масса углекислого газа равна \( 44 \).

2. Массовая доля углерода (\( C \)):
Для расчёта массовой доли углерода используем формулу:
\(
\omega(C) = \frac{A_r(C)}{M_r(CO_2)} \cdot 100\%
\)

Подставляем значения:
— \( A_r(C) = 12 \);
— \( M_r(CO_2) = 44 \).

Расчёт:
\(
\omega(C) = \frac{12}{44} \cdot 100\% = 27,3\%
\)

Это значит, что углерод составляет \( 27,3\% \) от массы углекислого газа.

3. Массовая доля кислорода (\( O \)):
В молекуле углекислого газа два атома кислорода, поэтому их вклад в массу вещества удваивается. Формула:
\(
\omega(O) = \frac{2 \cdot A_r(O)}{M_r(CO_2)} \cdot 100\%
\)

Подставляем значения:
— \( A_r(O) = 16 \);
— \( M_r(CO_2) = 44 \).

Расчёт:
\(
\omega(O) = \frac{2 \cdot 16}{44} \cdot 100\% = \frac{32}{44} \cdot 100\% = 72,7\%
\)

Это значит, что кислород составляет \( 72,7\% \) от массы углекислого газа.

б) Сульфид кальция (\( CaS \))

1. Вычисляем молекулярную массу (\( M_r(CaS) \)):
Молекула сульфида кальция состоит из:
— 1 атома кальция (\( Ca \)), атомная масса которого \( A_r(Ca) = 40 \);
— 1 атома серы (\( S \)), атомная масса которого \( A_r(S) = 32 \).

Молекулярная масса рассчитывается как сумма всех атомных масс:
\(
M_r(CaS) = A_r(Ca) + A_r(S)
\)
Подставляем значения:
\(
M_r(CaS) = 40 + 32 = 72
\)

То есть, молекулярная масса сульфида кальция равна \( 72 \).

2. Массовая доля кальция (\( Ca \)):
Для расчёта массовой доли кальция используем формулу:
\(
\omega(Ca) = \frac{A_r(Ca)}{M_r(CaS)} \cdot 100\%
\)
Подставляем значения:
— \( A_r(Ca) = 40 \);
— \( M_r(CaS) = 72 \).

Расчёт:
\(
\omega(Ca) = \frac{40}{72} \cdot 100\% = 55,6\%
\)

Это значит, что кальций составляет \( 55,6\% \) от массы сульфида кальция.

3. Массовая доля серы (\( S \)):
Для расчёта массовой доли серы используем формулу:
\(
\omega(S) = \frac{A_r(S)}{M_r(CaS)} \cdot 100\%
\)
Подставляем значения:
— \( A_r(S) = 32 \);
— \( M_r(CaS) = 72 \).

Расчёт:
\(
\omega(S) = \frac{32}{72} \cdot 100\% = 44,4\%
\)

Это значит, что сера составляет \( 44,4\% \) от массы сульфида кальция.

в) Натриевая селитра (\(NaNO_3\))

1. Вычисляем молекулярную массу (\(M_r(NaNO_3)\)):
Молекула натриевой селитры состоит из:
— 1 атома натрия (\(Na\)), \(A_r(Na) = 23\);
— 1 атома азота (\(N\)), \(A_r(N) = 14\);
— 3 атомов кислорода (\(O\)), \(A_r(O) = 16\).

Молекулярная масса рассчитывается как сумма всех атомных масс:
\(
M_r(NaNO_3) = A_r(Na) + A_r(N) + 3 \cdot A_r(O)
\)
Подставляем значения:
\(
M_r(NaNO_3) = 23 + 14 + 3 \cdot 16 = 85
\)

То есть, молекулярная масса натриевой селитры равна \(85\).

2. Массовая доля натрия (\(Na\)):
Для расчёта массовой доли натрия используем формулу:
\(
\omega(Na) = \frac{A_r(Na)}{M_r(NaNO_3)} \cdot 100\%
\)
Подставляем значения:
\(
\omega(Na) = \frac{23}{85} \cdot 100\% = 27\%
\)

Это значит, что натрий составляет \(27\%\) от массы натриевой селитры.

3. Массовая доля азота (\(N\)):
Для расчёта массовой доли азота используем формулу:
\(
\omega(N) = \frac{A_r(N)}{M_r(NaNO_3)} \cdot 100\%
\)
Подставляем значения:
\(
\omega(N) = \frac{14}{85} \cdot 100\% = 16,5\%
\)

Это значит, что азот составляет \(16,5\%\) от массы натриевой селитры.

4. Массовая доля кислорода (\(O\)):
Для расчёта массовой доли кислорода используем формулу:
\(
\omega(O) = \frac{3 \cdot A_r(O)}{M_r(NaNO_3)} \cdot 100\%
\)
Подставляем значения:
— \(A_r(O) = 16\);
— \(M_r(NaNO_3) = 85\).

Расчёт:
\(
\omega(O) = \frac{3 \cdot 16}{85} \cdot 100\% = \frac{48}{85} \cdot 100\% = 56,5\%
\)

Это значит, что кислород составляет \(56,5\%\) от массы натриевой селитры.

г) Оксид алюминия (\(Al_2O_3\))

1. Вычисляем молекулярную массу (\(M_r(Al_2O_3)\)):
Молекула оксида алюминия состоит из:
— 2 атомов алюминия (\(Al\)), атомная масса каждого \(A_r(Al) = 27\);
— 3 атомов кислорода (\(O\)), атомная масса каждого \(A_r(O) = 16\).

Молекулярная масса рассчитывается как сумма всех атомных масс:
\(
M_r(Al_2O_3) = 2 \cdot A_r(Al) + 3 \cdot A_r(O)
\)
Подставляем значения:
\(
M_r(Al_2O_3) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 54 + 48 = 102
\)

То есть, молекулярная масса оксида алюминия равна \(102\).

2. Массовая доля алюминия (\(Al\)):
Для расчёта массовой доли алюминия используем формулу:
\(
\omega(Al) = \frac{2 \cdot A_r(Al)}{M_r(Al_2O_3)} \cdot 100\%
\)
Подставляем значения:
— \(A_r(Al) = 27\);
— \(M_r(Al_2O_3) = 102\).

Расчёт:
\(
\omega(Al) = \frac{2 \cdot 27}{102} \cdot 100\% = \frac{54}{102} \cdot 100\% = 52,9\%
\)

Это значит, что алюминий составляет \(52,9\%\) от массы оксида алюминия.

3. Массовая доля кислорода (\(O\)):
Для расчёта массовой доли кислорода используем формулу:
\(
\omega(O) = \frac{3 \cdot A_r(O)}{M_r(Al_2O_3)} \cdot 100\%
\)
Подставляем значения:
— \(A_r(O) = 16\);
— \(M_r(Al_2O_3) = 102\).

Расчёт:
\(
\omega(O) = \frac{3 \cdot 16}{102} \cdot 100\% = \frac{48}{102} \cdot 100\% = 47,1\%
\)

Это значит, что кислород составляет \(47,1\%\) от массы оксида алюминия.