1 вариант

Краткий ответ

1. \(\mathrm{SO_2}\) — сера IV; \(\mathrm{H_2S}\) — II; \(\mathrm{SO_3}\) — VI; \(\mathrm{Al_2S_3}\) — II.
2. \(\mathrm{Na_2O}\); \(\mathrm{Ag_2S}\); \(\mathrm{Ca_3P_2}\); \(\mathrm{NO}\) (если у азота валентность II).
3. а) \(M_r(\mathrm{P_2O_5}) = 142\); б) \(M_r(\mathrm{H_2SO_4}) = 98\).
4. \(\omega(\mathrm{P}) \approx 43{,}7\%\), \(\omega(\mathrm{O}) \approx 56{,}3\%\).
5. а) \(10\) моль; б) \(0{,}2\) моль.
6. \(90\) г.
7. Сложное вещество состоит из атомов разных элементов, простое — из атомов одного. Вода сложная: её можно разложить на два простых вещества.

Как это получается

1. Валентность серы

Главное правило: общая валентность атомов одного элемента равна общей валентности атомов другого. Кислород всегда II, водород всегда I.

• \(\mathrm{SO_2}\): два атома O дают \(2 \cdot 2 = 4\), значит сера IV.
• \(\mathrm{H_2S}\): два атома H дают \(2 \cdot 1 = 2\), значит сера II.
• \(\mathrm{SO_3}\): \(3 \cdot 2 = 6\), сера VI.
• \(\mathrm{Al_2S_3}\): алюминий постоянный, III, даёт \(2 \cdot 3 = 6\); делим на 3 атома серы, получаем II.

2. Формулы по валентности

Алгоритм: находим наименьшее общее кратное (НОК) валентностей, делим его на каждую валентность — получаем индексы.

• Na(I) и O(II): НОК 2 → \(\mathrm{Na_2O}\).
• Ag(I) и S(II): НОК 2 → \(\mathrm{Ag_2S}\).
• Ca(II) и P(III): НОК 6 → Ca: \(6:2=3\), P: \(6:3=2\) → \(\mathrm{Ca_3P_2}\).
• N и O(II): на фото цифра валентности над азотом не читается. Если II — \(\mathrm{NO}\) (проверка: \(1\cdot2 = 1\cdot2\)); если IV — \(\mathrm{NO_2}\).

3. Относительная молекулярная масса

Складываем атомные массы с учётом индексов: \(\mathrm{Ar(P)}=31\), \(\mathrm{Ar(O)}=16\), \(\mathrm{Ar(H)}=1\), \(\mathrm{Ar(S)}=32\).

\[M_r(\mathrm{P_2O_5}) = 2\cdot31 + 5\cdot16 = 62+80 = 142\] \[M_r(\mathrm{H_2SO_4}) = 2\cdot1 + 32 + 4\cdot16 = 2+32+64 = 98\]

4. Массовые доли в \(\mathrm{P_2O_5}\)

Формула: \(\omega = \dfrac{n \cdot \mathrm{Ar}}{M_r}\), где \(n\) — число атомов.

\[\omega(\mathrm{P}) = \frac{2\cdot31}{142} = \frac{62}{142} \approx 0{,}437;\quad \omega(\mathrm{O}) = \frac{5\cdot16}{142} = \frac{80}{142} \approx 0{,}563\]

Проверка: \(43{,}7\% + 56{,}3\% = 100\%\) — верно.

5. Количество вещества

\(n = \dfrac{m}{M}\). Молярная масса численно равна \(M_r\).

• Алюминий: \(M(\mathrm{Al}) = 27\) г/моль, \(n = 270 : 27 = 10\) моль.
• Кислород: \(M(\mathrm{O_2}) = 16\cdot2 = 32\) г/моль, \(n = 6{,}4 : 32 = 0{,}2\) моль.

Внимание: для \(\mathrm{O_2}\) берём именно 32, а не 16, — считаем молекулу.

6. Масса порции

Обратная формула: \(m = n \cdot M\).

\[m(\mathrm{H_2O}) = 5 \cdot 18 = 90\ \text{г}\qquad (M_r(\mathrm{H_2O}) = 2+16 = 18)\]

7. Простые и сложные вещества

• Простые: \(\mathrm{O_2}\), \(\mathrm{H_2}\), \(\mathrm{Fe}\), \(\mathrm{S}\) — атомы одного элемента.
• Сложные: \(\mathrm{H_2O}\), \(\mathrm{CO_2}\), \(\mathrm{NaCl}\), \(\mathrm{H_2SO_4}\) — атомы разных элементов.

Вода не простое вещество, потому что в её молекуле есть и водород, и кислород. Доказать это можно разложением под действием электрического тока:

\[2\mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{H_2}\uparrow + \mathrm{O_2}\uparrow\]

Из одного сложного вещества получаются два простых — значит, в воде были атомы разных элементов.