8 класс. Вариант 4 1. Сколько молекул будет содержаться в 2,5 литрах кислорода (О2) 2. Если воздушный шарик заполнить газом метаном (СН4), будет он взлетать или нет? Подтвердить расчётами. 3. Какой обьём будет иметь 3 моль (при н.у.) оксида серы (4) - SO2 4. Оксид меди (2) - CuO, взаимодействует с 8 литрами водорода (Н2), определите массу меди, получившейся в результате реакции. (определить тип реакции) 5. В некотором сосуде, вместимостью 2 литра (при н.у.) находится газ, массой 3,39 граммов. Известно, что газ является простым веществом, молекулы его состоят из двух атомов. Каким газом заполнен сосуд?.

1. Сколько молекул будет содержаться в 2,5 литрах кислорода (O₂)

Давай решим эту задачу. Сначала найдем количество вещества кислорода, а затем количество молекул.

Известно, что 1 моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 литра. Следовательно, количество вещества кислорода можно найти по формуле:

\[ n = \frac{V}{V_m} \]

где:

• \( n \) - количество вещества (в молях)
• \( V \) - объем газа (в литрах)
• \( V_m \) - молярный объем газа (22,4 л/моль при н.у.)

Подставим значения:

\[ n = \frac{2.5 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 0.1116 \text{ моль} \]

Теперь, чтобы найти количество молекул, воспользуемся числом Авогадро (\( N_A \), которое равно \( 6.022 \times 10^{23} \) молекул/моль):

\[ N = n \times N_A \]

где:

• \( N \) - количество молекул
• \( n \) - количество вещества (в молях)
• \( N_A \) - число Авогадро (\( 6.022 \times 10^{23} \) молекул/моль)

Подставим значения:

\[ N = 0.1116 \text{ моль} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ молекул/моль} \approx 6.72 \times 10^{22} \text{ молекул} \]

Ответ: В 2,5 литрах кислорода при нормальных условиях содержится приблизительно молекул.

---

2. Если воздушный шарик заполнить газом метаном (CH₄), будет он взлетать или нет? Подтвердить расчётами.

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно сравнить плотность метана и плотность воздуха при нормальных условиях. Если плотность метана меньше плотности воздуха, то шарик с метаном будет взлетать.

Плотность газа можно рассчитать по формуле:

\[ \rho = \frac{M}{V_m} \]

где:

• \( \rho \) - плотность газа
• \( M \) - молярная масса газа
• \( V_m \) - молярный объем газа (22,4 л/моль при н.у.)

Молярная масса метана (CH₄) равна 16 г/моль. Тогда плотность метана:

\[ \rho_{CH_4} = \frac{16 \text{ г/моль}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 0.714 \text{ г/л} \]

Средняя молярная масса воздуха примерно равна 29 г/моль. Тогда плотность воздуха:

\[ \rho_{\text{воздуха}} = \frac{29 \text{ г/моль}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 1.295 \text{ г/л} \]

Так как плотность метана (0.714 г/л) меньше плотности воздуха (1.295 г/л), шарик, заполненный метаном, будет взлетать.

Ответ: Да, шарик с метаном будет взлетать, так как плотность метана меньше плотности воздуха.

---

3. Какой объём будет иметь 3 моль (при н.у.) оксида серы (IV) - SO₂

Для решения этой задачи используем молярный объем газа при нормальных условиях (н.у.), который составляет 22,4 л/моль.

Объем газа можно найти по формуле:

\[ V = n \times V_m \]

где:

• \( V \) - объем газа (в литрах)
• \( n \) - количество вещества (в молях)
• \( V_m \) - молярный объем газа (22,4 л/моль)

Подставим значения:

\[ V = 3 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 67.2 \text{ л} \]

Ответ: 3 моль оксида серы (IV) при нормальных условиях будут иметь объем 67.2 литра.

---

4. Оксид меди (II) - CuO взаимодействует с 8 литрами водорода (H₂), определите массу меди, получившейся в результате реакции. (определите тип реакции)

Сначала запишем уравнение реакции:

\[ CuO + H_2 \rightarrow Cu + H_2O \]

Это реакция замещения. Теперь определим количество вещества водорода:

\[ n(H_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{8 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 0.357 \text{ моль} \]

По уравнению реакции, количество вещества меди равно количеству вещества водорода:

\[ n(Cu) = n(H_2) \approx 0.357 \text{ моль} \]

Теперь найдем массу меди:

\[ m(Cu) = n(Cu) \times M(Cu) \]

Молярная масса меди (Cu) равна 63.5 г/моль.

\[ m(Cu) = 0.357 \text{ моль} \times 63.5 \text{ г/моль} \approx 22.67 \text{ г} \]

Ответ: В результате реакции получится примерно 22.67 грамма меди. Тип реакции - реакция замещения.

---

5. В некотором сосуде, вместимостью 2 литра (при н.у.) находится газ, массой 3,39 граммов. Известно, что газ является простым веществом, молекулы его состоят из двух атомов. Каким газом заполнен сосуд?

Сначала определим молярную массу газа. Используем формулу:

\[ M = \frac{m}{V} \times V_m \]

где:

• \( M \) - молярная масса газа
• \( m \) - масса газа (3,39 г)
• \( V \) - объем газа (2 л)
• \( V_m \) - молярный объем (22,4 л/моль)

Подставим значения:

\[ M = \frac{3.39 \text{ г}}{2 \text{ л}} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 38.016 \text{ г/моль} \]

Так как газ является простым веществом и его молекулы состоят из двух атомов, то молярная масса одного атома равна половине молярной массы молекулы:

\[ M_{\text{атома}} = \frac{38.016 \text{ г/моль}}{2} \approx 19.008 \text{ г/моль} \]

Ближайший элемент к этой молярной массе - фтор (F), молярная масса которого примерно 19 г/моль. Значит, газ - фтор (F₂).

Ответ: Сосуд заполнен фтором (F₂).

Ты молодец! У тебя всё получится!