Номер 1, страница 274 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

1. В каком из трех оксидов железа его массовая доля наибольшая? Ответ подтвердите расчетами.

Чтобы определить, в каком из оксидов железа массовая доля этого элемента наибольшая, необходимо рассчитать эту величину для каждого из трех основных оксидов: оксида железа(II) (FeO), оксида железа(III) (Fe₂O₃) и оксида железа(II, III) (Fe₃O₄).

Дано:

Оксиды железа: FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄.
Относительная атомная масса железа: $ Ar(Fe) \approx 56 $ а.е.м.
Относительная атомная масса кислорода: $ Ar(O) \approx 16 $ а.е.м.

Найти:

Оксид с наибольшей массовой долей железа $ \omega(Fe) $.

Решение:

Массовая доля элемента в химическом соединении вычисляется по формуле:

$ \omega(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(соед.)} \cdot 100\% $

где $ n $ — число атомов элемента в формуле, $ Ar(Э) $ — относительная атомная масса элемента, а $ Mr(соед.) $ — относительная молекулярная масса соединения.

1. Расчет для оксида железа(II) (FeO)

Найдем относительную молекулярную массу FeO:

$ Mr(FeO) = Ar(Fe) + Ar(O) = 56 + 16 = 72 $

Рассчитаем массовую долю железа в FeO:

$ \omega(Fe) = \frac{1 \cdot Ar(Fe)}{Mr(FeO)} \cdot 100\% = \frac{1 \cdot 56}{72} \cdot 100\% \approx 77,8\% $

2. Расчет для оксида железа(III) (Fe₂O₃)

Найдем относительную молекулярную массу Fe₂O₃:

$ Mr(Fe_2O_3) = 2 \cdot Ar(Fe) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 112 + 48 = 160 $

Рассчитаем массовую долю железа в Fe₂O₃:

$ \omega(Fe) = \frac{2 \cdot Ar(Fe)}{Mr(Fe_2O_3)} \cdot 100\% = \frac{2 \cdot 56}{160} \cdot 100\% = \frac{112}{160} \cdot 100\% = 70,0\% $

3. Расчет для оксида железа(II, III) (Fe₃O₄)

Найдем относительную молекулярную массу Fe₃O₄:

$ Mr(Fe_3O_4) = 3 \cdot Ar(Fe) + 4 \cdot Ar(O) = 3 \cdot 56 + 4 \cdot 16 = 168 + 64 = 232 $

Рассчитаем массовую долю железа в Fe₃O₄:

$ \omega(Fe) = \frac{3 \cdot Ar(Fe)}{Mr(Fe_3O_4)} \cdot 100\% = \frac{3 \cdot 56}{232} \cdot 100\% = \frac{168}{232} \cdot 100\% \approx 72,4\% $

Сравнив полученные значения ($ 77,8\% $ в FeO; $ 70,0\% $ в Fe₂O₃; $ 72,4\% $ в Fe₃O₄), приходим к выводу, что наибольшая массовая доля железа содержится в оксиде железа(II).

Ответ: наибольшая массовая доля железа в оксиде железа(II) (FeO), она составляет примерно 77,8%.