Давайте разберемся с задачей пошагово и подробно.
Задача:
В качестве стабилизатора в баллиститный порох для ракетных снарядов вместо импортного продукта «централит» предложили использовать оксид металла Х. Величина массовой доли двухвалентного металла Х в этом оксиде составляет 60%. Необходимо определить, какой именно оксид из предложенных — PbO, BaO, CuO или MgO — использовался.
Шаг 1. Определим, что означает «массовая доля двухвалентного металла Х в оксиде составляет 60%.»
Это значит, что в оксиде масса металла Х составляет 60% от полной массы этого оксида.
Шаг 2. Рассчитаем молярную массу каждого оксида:
| Оксид |
Формула |
Молярная масса (г/моль) |
| PbO |
Свинца(II) оксид |
207 + 16 = 223 |
| BaO |
Бария(II) оксид |
137 + 16 = 153 |
| CuO |
Купрума(II) оксид |
63.5 + 16 = 79.5 |
| MgO |
Магния(II) оксид |
24 + 16 = 40 |
Шаг 3. Расчитаем массу металла Х для каждого оксида при условии, что массовая доля металла равна 60%.
Обозначим:
- ( M_{metal} ) — молярная масса металла Х
- ( M_{oxide} ) — молярная масса оксида
- ( \text{доля} = 0.6 )
Тогда:
[
\frac{M_{metal}}{M_{oxide}} = 0.6
]
или
[
M_{metal} = 0.6 \times M_{oxide}
]
Проверим для каждого варианта:
Шаг 4. Анализ вариантов.
Вариант 1: PbO (свинец)
[
M_{Pb} = 207 \text{ г/моль}
]
Рассчитаем:
[
\frac{M_{Pb}}{223} = 0.6 \implies M_{Pb} = 0.6 \times 223 = 133.8 \text{ г/моль}
]
Но известно, что молярная масса свинца — 207 г/моль. Это больше, чем 133.8 г/моль. Значит, доля свинца в оксиде PbO не может быть 60%. Следовательно, PbO не подходит.
Вариант 2: BaO (барий)
[
M_{Ba} = 137 \text{ г/моль}
]
Рассчитаем:
[
0.6 \times 153 = 91.8 \text{ г/моль}
]
Но наш металл байи — 137 г/моль, что больше 91.8 г/моль. Следовательно, доля бария в BaO также не составляет 60%. Значит, BaO не подходит.
Вариант 3: CuO (медь)
[
M_{Cu} = 63.5 \text{ г/моль}
]
Рассчитаем:
[
0.6 \times 79.5 = 47.7 \text{ г/моль}
]
Аналогично, реальная молярная масса меди 63.5 г/моль, что больше 47.7 г/моль, следовательно доля не достигает 60%. Значит, CuO не подходит.
Вариант 4: MgO (магний)
[
M_{Mg} = 24 \text{ г/моль}
]
Рассчитаем:
[
0.6 \times 40 = 24 \text{ г/моль}
]
Это идеально совпадает с молярной массой магния! То есть, если масса металла Х равна 24 г/моль, а масса всего оксида — 40 г/моль, то доля магния в оксиде действительно составляет 60%.
Итог:
Массовая доля металла химически совпадает только с оксидом MgO.
Ответ:
Оксид магния — MgO является стабилизатором, который использовали в качестве заменителя «централита».
Если есть дополнительные вопросы или нужно более глубокое объяснение, я с удовольствием помогу!
