Ответы / ГДЗ Химия 8 класс Попель П.П., Крикля Л.С., 2016 §22 Относительная плотность газа

Другие задания здесь...

Упражнение 160 Сопоставьте физические величины «относительная плотность» и «плотность». Плотность ― это характеристика вещества, которая показывает какую массу имеет 1 м³ этого вещества; измеряется в кг/м³ (г/см³).

Относительная плотность ― это отношение плотности данного вещества к плотности другого вещества; величина безразмерная, так как получается делением величин одинаковой размерности.

Упражнение 161 Почему для относительной плотности газа не указывают внешние условия — давление и температуру? Газы для сравнения берутся при одинаковых условиях.

Упражнение 162 Определите плотность воздуха при нормальных условиях.

Дано: М(воздуха)=29 г/моль

Найти: ρ(воздуха)-?

Решение

Плотность воздуха находим по формуле: ρ=М/V_M, где V_M=22,4 л/моль при н.у.

ρ(воздуха)=М(воздуха):V_M=29 г/моль : 22,4 л/моль=1,295 г/л

Ответ: плотность воздуха при н.у. 1,295 г/л

Упражнение 163 Вычислите относительную плотность по водороду газов с такими формулами: He, Ne, СН₄, NН₃, N₂, CO, SiH₄, SO₂. (Устно.)

Относительную плотность вычисляем по формуле D=M₁/M₂, где М₁, М₂ - молярные массы

M_r(H₂)=2•A_r(H)=2•1=2, поэтому М(Н₂)=2 г/моль

Для Не:

M_r(Hе)=A_r(Hе)=4, поэтому М(Не)=4 г/моль

D_H2(Нe)=M(Нe)/M(H₂)=4 г/моль : 2 г/моль=2

Для Ne:

M_r(Nе)=A_r(Nе)=20, поэтому М(Не)=20 г/моль

D_H2(Ne)=M(Ne)/M(H₂)=20 г/моль : 2 г/моль=10

Для СН₄:

M_r(CH₄)=A_r(C)+4•A_r(H)=12+4•1=16, поэтому М(CН₄)=16 г/моль

D_H2(CH₄)=M(CH₄)/M(H₂)=16 г/моль : 2 г/моль=8

Для NH₃:

M_r(NH₃)=A_r(N)+3•A_r(H)=14+3•1=17, поэтому М(NН₃)=17 г/моль

D_H2(NH₃)=M(NH₃)/M(H₂)=17 г/моль : 2 г/моль=8,5

Для N₂:

M_r(N₂)=2•A_r(N)=2•14=28, поэтому М(N₂)=28 г/моль

D_H2(N₂)=M(N₂)/M(H₂)=28 г/моль : 2 г/моль=14

Для CO:

M_r(CO)=A_r(C)+A_r(O)=12+16=28, поэтому М(CO)=28 г/моль

D_H2(CO)=M(CO)/M(H₂)=28 г/моль : 2 г/моль=14

Для SiH₄:

M_r(SiH₄)=A_r(Si)+4•A_r(H)=28+4•1=32, поэтому М(SiН₄)=32 г/моль

D_H2(SiH₄)=M(SiH₄)/M(H₂)=32 г/моль : 2 г/моль=16

Для SО₂:

M_r(SO₂)=A_r(S)+2•A_r(O)=32+2•16=64, поэтому М(SO₂)=64 г/моль

D_H2(SO₂)=M(SO₂)/M(H₂)=64 г/моль : 2 г/моль=32

Упражнение 164 Назовите два-три газа, которые тяжелее воздуха, и докажите это.

Тяжелее воздуха будут газы, молярная масса которых больше молярной массы воздуха, где M(воздуха)=29 г/моль

Например, кислород О₂, углекислий газ СО₂, сульфур (IV) оксид SO₂ и т.п.

Докажем это.

M(О₂)=M_r(O₂) г/моль=2•A_r(О) г/моль=2•16 г/моль=32 г/моль

D_{воздуха}(О₂)=M(О₂)/M(воздуха)=32 г/моль : 29 г/моль=1,1

Итак, кислород в 1,1 раза тяжелее воздуха;

M(СО₂)=M_r(СO₂) г/моль=(A_r(C)+2•A_r(О)) г/моль=(12+2•16) г/моль=44 г/моль

D_{воздуха}(СО₂)=M(СО₂)/M(воздуха)=44 г/моль : 29 г/моль=1,5

Итак, углекислий газ в 1,5 раза тяжелее воздуха;

M(SО₂)=M_r(SO₂) г/моль=(A_r(S)+2•Ar(О)) г/моль=(32+2•16) г/моль=64 г/моль

D_{воздуха}(SO₂)=M(SO₂)/M(воздуха)=64 г/моль : 29 г/моль=2,2

Итак, карбон (IV) оксид в 2,2 раза тяжелее воздуха.

Упражнение 165 Газообразное простое вещество имеет относительную плотность по водороду 24. Найдите формулу вещества. (Устно.)

Дано: D_Н2(газа)=24

Найти: формулу газа?

Решение

D_Н2(газа)=М(газа)/М(Н₂), поэтому

М(газа)=D_H2(газа)•М(Н₂)=24•2 г/моль=48 г/моль

Число 48 кратное 16 (A_r(O)=16), то есть 48:16=3

Формула вещества О₃ ― озон.

Ответ: О₃.

Упражнение 166 Относительная плотность газа А по воздуху составляет 1,59. Определите относительную молекулярную массу этого газа.

Дано: D_{воздуха}(А)=1,59, М(воздуха)=29 г/моль

Найти: M_r(А)-?

Решение

D_{воздуха}(А)=М(A)/М(воздуха), поэтому

М(А)=D_{воздуха}(А)•М(воздуха)=1,59•29 г/моль≈46 г/моль, а М_r(А)=46

Ответ: М_r(А)=46

Упражнение 167 Некоторый газ в 1,7 раза легче воздуха. Тяжелее он или легче метана CH₄ и во сколько раз?

Дано: D_{воздуха}(газа)=1,7 М(воздуха)=29 г/моль

Найти: во сколько раз этот газ тяжелее или легче метана?

Решение

D_{воздуха}(газа)=М(воздуха)/М(газа), поэтому

М(газа)=М(воздуха):D_{воздуха}(газа)=29 г/моль:1,7=17 г/моль

М(СН₄)=M_r(CH₄) г/моль=(A_r(C)+4•A_r(H)) г/моль=(12+4•1) г/моль=16 г/моль

D_CH4(газа)=М(газа)/М(СН₄)=17 г/моль : 16 г/моль=1,06

Ответ: этот газ тяжелее метана в 1,06 раза

Упражнение 168 Масса 2 л газа Х составляет 3,75 г, а масса такого же объема газа Y — 2,32 г. Определите плотность газа Х, а также его относительную плотность по газу Y.

Дано: m(Х)=3,75 г, m(Y)=2,32 г, V(X)=V(Y)=2 л

Найти: ρ(X)-?, D_Y(X)-?

Решение

І способ

Вычисляем плотность газа Х:

ρ(Х)=m(Х)/V(X)=3,75 г : 2 л = 1,875 г/л

По условию задачи V(Y)=V(X), поэтому относительную плотность находим по формуле: D_Y(Х)=m(x)/m(Y)=3,75 г : 2,32 г=1,6

ІІ способ

Вычисляем количество вещества газа Х по формуле: n=V/V_M, где V_M=22,4 г/моль при н.у.

n(X)=V(X)/V_M=2 л : 22,4 л/моль=0,089 моль

Молярную массу находим по формуле: M=m/n

M(Х)=m(Х):n(Х)=3,75 г : 0,089 моль=42 г/моль

Плотность газа Х находим по формуле: ρ=М/V_M, где V_M=22,4 л/моль при н.у.

ρ(Х)=М(Х)/V_M=42 г/моль : 22,4 л/моль=1,875 г/л

По условии задачи V(Y)=V(X), поэтому n(Y)=n(X).

Находим молярную массу газа Y:

M(Y)=m(Y):n(Y)=2,32 г : 0,089 моль=26 г/моль

Вычисляем относительную плотность по газу Y:

D_Y(Х)=М(X)/М(Y)=42/26=1,6

Ответ: ρ(Х)=1,875 г/л, D_Y(Х)=1,6

Упражнение 169 Один литр некоторого газа при нормальных условиях имеет массу 1,96 г. Какова относительная плотность этого газа по азоту?

Дано: V(газа)=1 л и m(газа)=1,96 г, или ρ(газа)=1,96 г/л

Найти: D_N2(газа)-?

Решение

І способ

С формулы ρ=М/V_M, где V_M=22,4 л/моль при н.у., находим молярную массу М=ρ•V_M. Масса 1 литра газа при нормальных условиях является плотностю, поэтому в условии задачи ρ(газа)=1,96 г/л.