Реши задание на изображении
Уточнение химической номенклатуры
Я думаю, что подразумевается термин «гидроксид меди», то есть стандартное соединение Cu(OH)2, или гидроксид меди, если не указан гидроксид меди(I). Важно отметить, что следует принять Cu(OH)2, поскольку это распространённое соглашение в школьных задачах. Если бы имелся в виду CuOH, значение составило бы 81, рассчитанное как 64 (медь) + 17 (гидроксид). Однако, вероятно, не следует усложнять и лучше просто использовать «гидроксид меди(II) Cu(OH)₂», поскольку на изображении после слова «меди» числительный не указан.
Проверка относительных атомных масс
Мне нужно быть кратким, но пользователь хочет убедиться, что всё понял. Я упрощу объяснение и проверю всю арифметику. Я перечисляю относительные атомные массы: Ar водорода — 1, углерода — 12, азота — 14, кислорода — 16, магния — 24, серы — 32, кальция — 40, фосфора — 31, серебра — 108, меди — 64, натрия — 23, хлора — 35,5 и калия — 39. Крайне важно подтвердить правильность этих значений!
Уточнение допущений
Следует отметить, что «гидроксид меди», вероятно, означает Cu(OH)2. Может быть полезно добавить комментарий: «Если в условии имелся в виду гидроксид меди(I) CuOH, тогда Mr=81; здесь принят обычный для таких заданий Cu(OH)2». Таким образом, при наличии неоднозначности я смогу уточнить, что именно имею в виду, и показать, что рассмотрел другие возможности. Важно, чтобы пользователю было легко следить за рассуждением!
Краткий ответ
Используем относительные атомные массы:
\(H=1,\ C=12,\ N=14,\ O=16,\ Mg=24,\ S=32,\ Ca=40,\ P=31,\ Ag=108,\ Cu=64,\ Na=23,\ Cl=35{,}5,\ K=39\).
- \(M_r(\mathrm{CaCO_3})=100\)
- \(M_r(\mathrm{MgSO_4})=120\)
- \(M_r(\mathrm{AgNO_3})=170\)
- \(M_r(\mathrm{H_2SO_4})=98\)
- \(M_r(\mathrm{O_3})=48\)
- \(M_r(\mathrm{Ca_3(PO_4)_2})=310\)
- \(M_r(\mathrm{Cu(OH)_2})=98\)
- \(M_r(\mathrm{NaCl})=58{,}5\)
В \(KNO_3\):
\[ \omega(K)=38{,}6\%,\qquad \omega(N)=13{,}9\%. \]В \(H_2SO_4\):
\[ \omega(H)=2{,}04\%,\quad \omega(S)=32{,}65\%,\quad \omega(O)=65{,}31\%. \]В глюкозе \(C_6H_{12}O_6\):
\[ \omega(C)=40\%,\quad \omega(H)=6{,}67\%,\quad \omega(O)=53{,}33\%. \]а) больше кислорода по массе в \(CO\);
б) больше кислорода по массе в \(CO_2\).
Основные правила и решение
1. Относительная молекулярная масса
Складываем относительные атомные массы всех атомов в формуле:
\[ M_r=\sum A_r\cdot n. \]
Например:
\[ M_r(\mathrm{CaCO_3})=40+12+3\cdot16=100. \]
Остальные вычисления:
\[ \begin{aligned} M_r(\mathrm{MgSO_4})&=24+32+4\cdot16=120;\\ M_r(\mathrm{AgNO_3})&=108+14+3\cdot16=170;\\ M_r(\mathrm{H_2SO_4})&=2\cdot1+32+4\cdot16=98;\\ M_r(\mathrm{O_3})&=3\cdot16=48;\\ M_r(\mathrm{Ca_3(PO_4)_2})&=3\cdot40+2(31+4\cdot16)=310;\\ M_r(\mathrm{Cu(OH)_2})&=64+2(16+1)=98;\\ M_r(\mathrm{NaCl})&=23+35{,}5=58{,}5. \end{aligned} \]
Здесь «гидроксид меди» принят за обычный школьный вариант — \(Cu(OH)_2\), гидроксид меди(II).
2. Массовая доля элемента
Формула:
\[ \omega(\text{элемента})= \frac{A_r\cdot n}{M_r(\text{вещества})}\cdot100\%. \]
Для \(KNO_3\):
\[ M_r(KNO_3)=39+14+3\cdot16=101. \]
\[ \omega(K)=\frac{39}{101}\cdot100\%\approx38{,}6\%. \]
\[ \omega(N)=\frac{14}{101}\cdot100\%\approx13{,}9\%. \]
Для \(H_2SO_4\):
\[ \omega(H)=\frac{2}{98}\cdot100\%\approx2{,}04\%; \]
\[ \omega(S)=\frac{32}{98}\cdot100\%\approx32{,}65\%; \]
\[ \omega(O)=\frac{64}{98}\cdot100\%\approx65{,}31\%. \]
Проверка:
\[ 2{,}04+32{,}65+65{,}31=100\%. \]
Для глюкозы:
\[ M_r(C_6H_{12}O_6)=6\cdot12+12\cdot1+6\cdot16=180. \]
\[ \omega(C)=\frac{72}{180}\cdot100\%=40\%; \]
\[ \omega(H)=\frac{12}{180}\cdot100\%\approx6{,}67\%; \]
\[ \omega(O)=\frac{96}{180}\cdot100\%\approx53{,}33\%. \]
Проверка:
\[ 40+6{,}67+53{,}33=100\%. \]
5. Сравнение массовых долей кислорода
\[ \omega(O)=\frac{\text{масса атомов кислорода}}{M_r}\cdot100\%. \]
а)
\[ \omega_O(CO)=\frac{16}{12+16}\cdot100\%\approx57{,}1\%; \]
\[ \omega_O(N_2O)=\frac{16}{2\cdot14+16}\cdot100\%\approx36{,}4\%. \]
Значит, больше в \(CO\).
б)
\[ \omega_O(CO_2)=\frac{32}{12+32}\cdot100\%\approx72{,}7\%; \]
\[ \omega_O(SO_2)=\frac{32}{32+32}\cdot100\%=50\%. \]
Значит, больше в \(CO_2\).
