Вариант 1. 1. Найдите массовые доли элементов в соединениях, формулы которых (NH4)2SO4, Ca(ОН)2 Запишите формулы для расчета массовой доли элемента в веществе. 2. Объемная доля метана в природном газе составляет 96%. Какой объем этой газовой смеси будет содержаться в 2,3 мл метана? Запишите формулы для расчета объемной доли газа в смеси. 3. К 320г 15%-ного раствора соли добавили еще 35г этой же соли. Найдите массовую долю вещества в полученном растворе. Запишите формулы для расчета массовой доли вещества в растворе. 4. Массовая доля примесей в известняке составляет 7%. Рассчитайте массу основного вещества (карбоната кальция), содержащегося B 450кг природного известняка. Запишите формулы для расчета массовой доли примесей в смеси (образце).

Задание 1.

Для расчета массовой доли элемента в соединении, необходимо знать формулу соединения и атомные массы элементов, входящих в его состав.

Массовая доля элемента (ω) рассчитывается по формуле:

$$ω = \frac{n \cdot Ar(элемента)}{Mr(соединения)} \cdot 100 \%$$,

где:

• n – число атомов элемента в молекуле соединения,
• Ar(элемента) – относительная атомная масса элемента,
• Mr(соединения) – относительная молекулярная масса соединения.

(NH₄)₂SO₄ (сульфат аммония):

• Mr((NH₄)₂SO₄) = 2 × (14 + 4 × 1) + 32 + 4 × 16 = 132
• ω(N) = (2 × 14) / 132 × 100% ≈ 21.21%
• ω(H) = (8 × 1) / 132 × 100% ≈ 6.06%
• ω(S) = 32 / 132 × 100% ≈ 24.24%
• ω(O) = (4 × 16) / 132 × 100% ≈ 48.48%

Ca(OH)₂ (гидроксид кальция):

• Mr(Ca(OH)₂) = 40 + 2 × (16 + 1) = 74
• ω(Ca) = 40 / 74 × 100% ≈ 54.05%
• ω(O) = (2 × 16) / 74 × 100% ≈ 43.24%
• ω(H) = (2 × 1) / 74 × 100% ≈ 2.70%

Задание 2.

Объёмная доля компонента в газовой смеси (φ) рассчитывается по формуле:

$$φ = \frac{V(компонента)}{V(смеси)} \cdot 100 \%$$,

где:

• V(компонента) – объём компонента газовой смеси,
• V(смеси) – общий объём газовой смеси.

Выразим объём смеси:

$$V(смеси) = \frac{V(компонента)}{φ} \cdot 100 \%$$,

В нашем случае:

$$V(смеси) = \frac{2.3 \text{ мл}}{96} \cdot 100 \% ≈ 2.4 \text{ мл}$$

Задание 3.

Массовая доля вещества в растворе (ω) рассчитывается по формуле:

$$ω = \frac{m(вещества)}{m(раствора)} \cdot 100 \%$$,

где:

• m(вещества) – масса растворённого вещества,
• m(раствора) – общая масса раствора.

Сначала определим массу соли в исходном растворе:

$$m(соли) = \frac{320 \text{ г} \cdot 15}{100} = 48 \text{ г}$$

Затем рассчитаем общую массу соли после добавления:

$$m(соли)_{общая} = 48 \text{ г} + 35 \text{ г} = 83 \text{ г}$$

Рассчитаем общую массу раствора после добавления соли:

$$m(раствора)_{общая} = 320 \text{ г} + 35 \text{ г} = 355 \text{ г}$$

Теперь рассчитаем массовую долю соли в полученном растворе:

$$ω = \frac{83 \text{ г}}{355 \text{ г}} \cdot 100 \% ≈ 23.38 \%$$

Задание 4.

Массовая доля примесей в смеси (ω) рассчитывается по формуле:

$$ω(примесей) = \frac{m(примесей)}{m(смеси)} \cdot 100 \%$$,

где:

• m(примесей) – масса примесей,
• m(смеси) – общая масса смеси.

Для расчета массы основного вещества (карбоната кальция) в известняке, сначала необходимо найти массу примесей:

$$m(примесей) = \frac{450 \text{ кг} \cdot 7}{100} = 31.5 \text{ кг}$$

Затем рассчитаем массу основного вещества:

$$m(CaCO_3) = 450 \text{ кг} - 31.5 \text{ кг} = 418.5 \text{ кг}$$

Ответ:

• Задание 1: ω(N) ≈ 21.21%, ω(H) ≈ 6.06%, ω(S) ≈ 24.24%, ω(O) ≈ 48.48% для (NH₄)₂SO₄; ω(Ca) ≈ 54.05%, ω(O) ≈ 43.24%, ω(H) ≈ 2.70% для Ca(OH)₂
• Задание 2: V(смеси) ≈ 2.4 мл
• Задание 3: ω ≈ 23.38%
• Задание 4: m(CaCO₃) = 418.5 кг