Чтобы найти массовую долю кислорода в купоросной соли (железо(II) сульфат, FeSO₄), нам нужно знать молекулярную формулу, массовые доли всех элементов и использовать их для вычислений.
Дано:
Массовая доля серы (S) = 12,31%.
Цель: найти массовую долю кислорода (O).
Шаг 1. Запишем молекулярную формулу и молярные массы элементов:
- Железо (Fe): 55,85 г/моль
- Сера (S): 32,07 г/моль
- Кислород (O): 16,00 г/моль
Молекулярная формула: FeSO₄
Шаг 2. Найти молярную массу FeSO₄:
[
М_{FeSO_4} = 55,85 + 32,07 + (4 \times 16,00) = 55,85 + 32,07 + 64,00 = 151,92 \text{ г/моль}
]
Шаг 3. Определить массовую долю серы:
Массовая доля S равна:
[
\frac{32,07}{151,92} \approx 0,211 \text{ или } 21,1%
]
Но по условию:
Массовая доля S = 12,31%
Это говорит о том, что в веществе, которое нас интересует, есть меньшая доля серы.
Шаг 4. Рассчитаем количество серы в 100 г вещества:
[
\text{масса S} = 12,31, г
]
Тогда, чтобы найти молярную массу, соответствует:
[
М_{Объекта} = \frac{32,07, г}{0,1231} \approx 260,4 г
]
Но это не молекулярная масса, а обратный расчет для определения состава — укажем, как рассчитать массовую долю кислорода.
Шаг 5. Определим массовую долю кислорода:
Общая масса молекулы:
[
М_{FeSO_4} = 151,92, г
]
Масса серы в молекуле:
[
32,07, г
]
Масса кислорода в молекуле:
[
64,00, г
]
Массовая доля кислорода:
[
\frac{64,00}{151,92} \times 100% \approx 42,1%
]
Поскольку из условия известно, что доля серы — 12,31%, необходимо понять, какая массовая доля кислорода соответствует такому составу.
Общий подход:
Массовая доля серы: ( \frac{32,07}{М_{молекулы}} \times 100% )
Массовая доля кислорода: ( \frac{64,00}{М_{молекулы}} \times 100% )
Дано:
[
\frac{32,07}{М_{молекулы}} \times 100% = 12,31%
]
Отсюда:
[
М_{молекулы} = \frac{32,07 \times 100%}{12,31} \approx 260,4, г
]
Следовательно, масса кислорода:
[
\frac{64,00}{260,4} \times 100% \approx 24,58%
]
Ответ: массовая доля кислорода — примерно 25%.
Закругляем до целых:
Ответ: 25%
