© 8next.com (відповіді, перероблене і доповнене), 2021
У всіх завданнях ГДЗ з хімії сірим кольором дається відповідь, а зеленим — пояснення. |
Вправа 142
Густина ― це характеристика речовини, що показує, яку масу має 1 м3 цієї речовини. Вимірюється в кг/м3 (г/см3).
Відносна густина ― це відношення густини даної речовини до густини іншої речовини. Величина безрозмірна, бо отримується діленням величин однакової розмірності.
Вправа 143
Для відносної густини газу не вказують умови — тиск і температуру, бо гази для порівняння беруться за одних і тих самих умов.
Вправа 144
Визначте густину повітря за нормальних умов.
Відомо: М(повітря)=29 г/моль
Знайти: ρ(повітря)-?
Розв'язання
Густину повітря знаходимо за формулою: ρ=М/VM, де VM=22,4 л/моль за н.у.
ρ(повітря)=М(повітря):VM=29 г/моль : 22,4 л/моль=1,295 г/л
Відповідь: густина повітря за н.у. 1,295 г/л.
Вправа 145
Обчисліть відносну густину за воднем газів із такими формулами: Не, Ne, СН4, NH3, N2, CO, SiH4, SО2. (Усно.)
Відносну густину обчислюємо за формулою D=M1/M2, де М1, М2 - молярні маси.
Для Не:
Mr(Hе)=Ar(Hе)=4, тому М(Не)=4 г/моль
DH2(Нe)=M(Нe)/M(H2)=4 г/моль : 2 г/моль=2
Для Ne:
Mr(Nе)=Ar(Nе)=20, тому М(Не)=20 г/моль
DH2(Ne)=M(Ne)/M(H2)=20 г/моль : 2 г/моль=10
Для СН4:
Mr(CH4)=Ar(C)+4•Ar(H)=12+4•1=16, тому М(CН4)=16 г/моль
DH2(CH4)=M(CH4)/M(H2)=16 г/моль : 2 г/моль=8
Для NH3:
Mr(NH3)=Ar(N)+3•Ar(H)=14+3•1=17, тому М(NН3)=17 г/моль
DH2(NH3)=M(NH3)/M(H2)=17 г/моль : 2 г/моль=8,5
Для N2:
Mr(N2)=2•Ar(N)=2•14=28, тому М(N2)=28 г/моль
DH2(N2)=M(N2)/M(H2)=28 г/моль : 2 г/моль=14
Для CO:
Mr(CO)=Ar(C)+Ar(O)=12+16=28, тому М(CO)=28 г/моль
DH2(CO)=M(CO)/M(H2)=28 г/моль : 2 г/моль=14
Для SiH4:
Mr(SiH4)=Ar(Si)+4•Ar(H)=28+4•1=32, тому М(SiН4)=32 г/моль
DH2(SiH4)=M(SiH4)/M(H2)=32 г/моль : 2 г/моль=16
Для SО2:
Mr(SO2)=Ar(S)+2•Ar(O)=32+2•16=64, тому М(SO2)=64 г/моль
DH2(SO2)=M(SO2)/M(H2)=64 г/моль : 2 г/моль=32
Вправа 146
Важчими за повітря будуть гази, молярна маса яких більша за молярну масу повітря (M(повітря)=29 г/моль), наприклад, кисень О2, вуглекислий газ СО2, сульфур (IV) оксид SO2.
Доведемо це.
M(О2)=Mr(O2) г/моль=2•Ar(О) г/моль =2•16 г/моль=32 г/моль
Dповітря(О2)=M(О2)/M(повітря)=32 г/моль : 29 г/моль=1,1
Отже, кисень у 1,1 рази важчий від повітря;
M(СО2)=Mr(СO2) г/моль=(Ar(C)+2•Ar(О)) г/моль=(12+2•16) г/моль=44 г/моль
Dповітря(СО2)=M(СО2)/M(повітря)=44 г/моль : 29 г/моль=1,5
Отже, вуглекислий газ у 1,5 рази важчий від повітря;
M(SО2)=Mr(SO2) г/моль=(Ar(S)+2•Ar(О)) г/моль=(32+2•16) г/моль=64 г/моль
Dповітря(SO2)=M(SO2)/M(повітря)=64 г/моль : 29 г/моль=2,2
Отже, карбон (IV) оксид у 2,2 рази важчий від повітря.
Вправа 147
Газоподібна проста речовина має відносну густину за воднем 24. Знайдіть формулу речовини. (Усно.)
Відомо: DН2(газу)=24
Знайти: формулу газу?
Розв'язання
DН2(газу)=М(газу)/М(Н2), звідси
М(газу)=DH2(газу)•М(Н2)=24•2 г/моль=48 г/моль
Число 48 кратне 16 (Ar(O)=16), тому 48:16=3. Формула сполуки О3 — озон.
Відповідь: О3.
Вправа 148
Відносна густина газу А за повітрям становить 1,59. Визначте відносну молекулярну масу цього газу.
Відомо: Dповітря(А)=1,59, М(повітря)=29 г/моль
Знайти: Mr(А)-?
Розв'язання
Dповітря(А)=М(A)/М(повітря), звідси
М(А)=Dповітря(А)•М(повітря)=1,59•29 г/моль≈46 г/моль, а Мr(А)=46
Вдповідь: Мr(А)=46
Вправа 149
Деякий газ легший за повітря в 1,7 раза. Важчий чи легший він за метан СН4 й у скільки разів?
Відомо: Dгазом(повітря)=1,7, М(повітря)=29 г/моль
Знайти: у скільки разів цей газ важчий чи легший за метан?
Розв'язання
Dгазом(повітря)=М(повітря)/М(газу), звідси
М(газу)=М(повітря):Dгазом(повітря)=29 г/моль:1,7=17 г/моль
М(СН4)=Mr(CH4) г/моль=(Ar(C)+4•Ar(H)) г/моль=(12+4•1) г/моль=16 г/моль
DCH4(газу)=М(газу)/М(СН4)=17 г/моль : 16 г/моль=1,06
Відповідь: цей газ важчий за метан у 1,06 рази
Вправа 150
Маса 2 л газу X становить 3,75 г, а маса такого самого об'єму газу У — 2,32 г. Визначте густину газу X, а також його відносну густину за газом Y.
Відомо: m(Х)=3,75 г, m(Y)=2,32 г, V(X)=V(Y)=2 л
Знайти: ρ(X)-?, DY(X)-?
Розв'язання
І спосіб
Обчислюємо густину газу Х:
ρ(Х)=m(Х)/V(X)=3,75 г : 2 л = 1,875 г/л
За умовою задачі V(Y)=V(X), тому відносну густину знаходимо за формулою:
DY(Х)=m(x)/m(Y)=3,75 г : 2,32 г=1,6
ІІ спосіб
Обчислюємо кількість речовини газу Х за формулою: n=V/VM, де VM=22,4 г/моль за н.у.
n(X)=V(X)/VM=2 л : 22,4 л/моль=0,089 моль
Молярну масу знаходимо з формули M=m/n
M(Х)=m(Х):n(Х)=3,75 г : 0,089 моль=42 г/моль
Густину газу Х знаходимо за формулою ρ=М/VM, де VM=22,4 л/моль за н.у.
ρ(Х)=М(Х)/VM=42 г/моль : 22,4 л/моль=1,875 г/л
За умовою задачі V(Y)=V(X), тому n(Y)=n(X).
Знаходимо молярну масу газу Y:
M(Y)=m(Y):n(Y)=2,32 г : 0,089 моль=26 г/моль
Обчислюємо відносну густину за газом Y:
DY(Х)=М(X)/М(Y)=42/26=1,6
Відповідь: ρ(Х)=1,875 г/л, DY(Х)=1,6
Вправа 151
Один літр деякого газу за нормальних умов має масу 1,96 г. Яка відносна густина цього газу за азотом?
Відомо: V(газу)=1 л і m(газу)=1,96 г, або ρ(газу)=1,96 г/л
Знайти: DN2(газу)-?
Розв' язування
І спосіб
З формули ρ=М/VM, де VM=22,4 л/моль за н.у., знаходимо молярну масу М=ρ•VM. Маса 1 літра газу за нормальних умов - це густина, тому в задачі ρ(газу)=1,96 г/л.
М(газу)=ρ(газу)•VM=1,96 г/л • 22,4 л/моль=43,904 г/моль
Обчислюємо молярну масу азоту.
М(N2)=Мr(N2) г/моль=2•Ar(N) г/моль=2•14 г/моль=28 г/моль
Обчислюємо відносну густину газу за азотом.
DN2(газу)=М(газу)/М(N2)=43,904 г/моль : 28 г/моль = 1,56
ІІ спосіб
Обчислюємо кількість речовини газу за формулою: n=V/VM, де VM=22,4 г/моль за н.у.
n(газу)=V(газу)/VM=1 л : 22,4 л/моль=0,045 моль
З формули n=m/M знаходимо молярну масу M=m/n
M(газу)=m(газу):n(газу)=1,96 г : 0,045 моль=43,6 г/моль
Обчислюємо молярну масу азоту.
М(N2)=Мr(N2) г/моль=2•Ar(N) г/моль=2•14 г/моль=28 г/моль
Обчислюємо відносну густину газу за азотом.
DN2(газу)=М(газу)/М(N2)=43,904 г/моль : 28 г/моль=1,56
Відповідь: DN2(газу)=1,56