ГДЗ по Химии 7 Класс Параграф 25 Дополнительный вопрос 4 (2017-2023) Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

Рассчитайте массовую долю кальция в хлориде, нитрате и фосфате. Расположите эти соли в порядке возрастания массовой доли металла. Охарактеризуйте растворимость этих солей в воде.

\(
\text{CaCl}_2:
\)
\(
M(\text{CaCl}_2) = 40 + 35,5 \cdot 2 = 111
\)
\(
\omega(\text{Ca}) = \frac{Ar(\text{Ca})}{M(\text{CaCl}_2)} \cdot 100\% = \frac{40}{111} \cdot 100\% = 36\%
\)

\(
\text{Ca(NO}_3)_2:
\)
\(
M(\text{Ca(NO}_3)_2) = 40 + (14 + 16 \cdot 3) \cdot 2 = 164
\)
\(
\omega(\text{Ca}) = \frac{Ar(\text{Ca})}{M(\text{Ca(NO}_3)_2)} \cdot 100\% = \frac{40}{164} \cdot 100\% = 24,4\%
\)

\(
\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2:
\)
\(
M(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2) = 40 \cdot 3 + (31 + 16 \cdot 4) \cdot 2 = 310
\)
\(
\omega(\text{Ca}) = \frac{3Ar(\text{Ca})}{M(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2)} \cdot 100\% = \frac{120}{310} \cdot 100\% = 38,7\%
\)

Таким образом, массовая доля кальция в перечисленных солях возрастает в следующем порядке: Ca(NO₃)₂, CaCl₂, Ca₃(PO₄)₂.

1. Расчет молекулярной массы и массовой доли кальция

Для каждого соединения вычислим молекулярную массу (\( M \)) и массовую долю кальция (\( \omega(\text{Ca}) \)).

1.1. Хлорид кальция (\( \text{CaCl}_2 \))

Молекулярная масса рассчитывается как сумма атомных масс элементов:
\(
M(\text{CaCl}_2) = Ar(\text{Ca}) + 2 \cdot Ar(\text{Cl})
\)

Подставляем значения атомных масс:
\(
M(\text{CaCl}_2) = 40 + 35,5 \cdot 2 = 111
\)

Массовая доля кальция:
\(
\omega(\text{Ca}) = \frac{Ar(\text{Ca})}{M(\text{CaCl}_2)} \cdot 100\%
\)

Подставляем значения:
\(
\omega(\text{Ca}) = \frac{40}{111} \cdot 100\% = 36\%
\)

1.2. Нитрат кальция (\( \text{Ca(NO}_3)_2 \))

Молекулярная масса рассчитывается как:
\(
M(\text{Ca(NO}_3)_2) = Ar(\text{Ca}) + 2 \cdot (Ar(\text{N}) + 3 \cdot Ar(\text{O}))
\)

Подставляем значения:
\(
M(\text{Ca(NO}_3)_2) = 40 + 2 \cdot (14 + 16 \cdot 3) = 164
\)

Массовая доля кальция:
\(
\omega(\text{Ca}) = \frac{Ar(\text{Ca})}{M(\text{Ca(NO}_3)_2)} \cdot 100\%
\)

Подставляем значения:
\(
\omega(\text{Ca}) = \frac{40}{164} \cdot 100\% = 24,4\%
\)

1.3. Фосфат кальция (\( \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 \))

Молекулярная масса рассчитывается как:
\(
M(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2) = 3 \cdot Ar(\text{Ca}) + 2 \cdot (Ar(\text{P}) + 4 \cdot Ar(\text{O}))
\)

Подставляем значения:
\(
M(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2) = 3 \cdot 40 + 2 \cdot (31 + 16 \cdot 4) = 310
\)

Массовая доля кальция:
\(
\omega(\text{Ca}) = \frac{3 \cdot Ar(\text{Ca})}{M(\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2)} \cdot 100\%
\)

Подставляем значения:
\(
\omega(\text{Ca}) = \frac{120}{310} \cdot 100\% = 38,7\%
\)

2. Ранжирование солей по массовой доле кальция

Теперь расположим соли в порядке возрастания массовой доли кальция:

— Нитрат кальция (\( \omega(\text{Ca}) = 24,4\% \))
— Хлорид кальция (\( \omega(\text{Ca}) = 36\% \))
— Фосфат кальция (\( \omega(\text{Ca}) = 38,7\% \))

3. Характеристика растворимости солей

Растворимость этих соединений в воде отличается:

— Нитрат кальция (\( \text{Ca(NO}_3)_2 \)): хорошо растворим в воде, как и большинство нитратов.
— Хлорид кальция (\( \text{CaCl}_2 \)): также хорошо растворим в воде.
— Фосфат кальция (\( \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 \)): практически нерастворим в воде, что характерно для большинства фосфатов.

Вывод:
Массовая доля кальция возрастает в ряду \( \text{Ca(NO}_3)_2 < \text{CaCl}_2 < \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 \). Растворимость солей также различается: нитрат и хлорид кальция хорошо растворимы, а фосфат кальция практически нерастворим.