ВПР. Химия. 8 класс. Вариант 1. Часть 1. Код В таблице приведены названия и химические формулы некоторых газообразных веществ. | № п/п | Название вещества | Формула | Молярная масса, г/моль | |-------|-------------------|---------|------------------------| | 1 | Сернистый газ | SO2 | | | 2 | Метан | CH4 | | | 3 | Аргон | Ar | | 3.1. Используя предложенные Вам справочные материалы, вычислите молярные массы каждого из газов и запишите полученные данные в таблицу. 3.2. На весах уравновешены две закрытые пробками колбы объёмом 2 л и 1 л соответственно. Первую колбу заполнили кислородом О2 и герметично закупорили. Каким из приведённых в таблице газов следует заполнить вторую колбу, чтобы вернуть весы в состояние равновесия? Укажите номер вещества. Ответ: Обоснуйте свой выбор:

Решение задания 3.1:

Для вычисления молярной массы (M) нам понадобятся атомные массы элементов из периодической системы Менделеева:

• Атомная масса серы (S) ≈ 32 г/моль
• Атомная масса кислорода (O) ≈ 16 г/моль
• Атомная масса углерода (C) ≈ 12 г/моль
• Атомная масса водорода (H) ≈ 1 г/моль
• Атомная масса аргона (Ar) ≈ 40 г/моль

Теперь вычислим молярные массы для каждого газа:

1. Сернистый газ (SO₂):
   M(SO₂) = M(S) + 2 * M(O) = 32 г/моль + 2 * 16 г/моль = 32 + 32 = 64 г/моль.
2. Метан (CH₄):
   M(CH₄) = M(C) + 4 * M(H) = 12 г/моль + 4 * 1 г/моль = 12 + 4 = 16 г/моль.
3. Аргон (Ar):
   M(Ar) = 40 г/моль.

Заполненная таблица:

Решение задания 3.2:

Чтобы весы вернулись в состояние равновесия, масса газа во второй колбе должна быть равна массе кислорода в первой колбе. Нам известно, что колбы имеют разный объем (2 л и 1 л), но для равновесия важно, чтобы молярные массы газов были одинаковы, если их объемы также будут равны. В данном случае объемы разные, поэтому нам нужно учитывать это.

Условие равновесия на весах: масса первой колбы с газом = масса второй колбы с газом.

Пусть:

• V₁ = 2 л (объем первой колбы)
• V₂ = 1 л (объем второй колбы)
• ρ_O2 - плотность кислорода
• ρ_X - плотность газа во второй колбе

Условие равновесия: V₁ * ρ_O2 = V₂ * ρ_X

Плотность газа (ρ) связана с молярной массой (M) и объемом (V) по формуле: ρ = (m/V), а молярная масса M = m/n, следовательно, m = n*M. При нормальных условиях (н.у.) молярный объем газа V_m = 22.4 л/моль. Тогда n = V/V_m. Значит, m = (V/V_m)*M. И плотность ρ = m/V = (V/V_m)*M / V = M/V_m. Таким образом, плотность газа прямо пропорциональна его молярной массе.

Подставляем в условие равновесия:

V₁ * (M_O2 / V_m) = V₂ * (M_X / V_m)

V₁ * M_O2 = V₂ * M_X

Из таблицы мы знаем:

• M_O2 (кислород) = 2 * M(O) = 2 * 16 = 32 г/моль
• V₁ = 2 л
• V₂ = 1 л

Подставляем значения:

2 л * 32 г/моль = 1 л * M_X

64 г/моль = M_X

Итак, нам нужен газ с молярной массой 64 г/моль. Согласно нашим расчетам в задании 3.1, это сернистый газ (SO₂).

Ответ:

3.1:

• Сернистый газ (SO₂): 64 г/моль
• Метан (CH₄): 16 г/моль
• Аргон (Ar): 40 г/моль

3.2:

Ответ: 1

Обоснование: Чтобы весы вернулись в равновесие, масса газа во второй колбе (1 л) должна быть равна массе кислорода в первой колбе (2 л). Поскольку плотность газа прямо пропорциональна его молярной массе, нам нужно найти газ, у которого произведение молярной массы на объем равно произведению молярной массы кислорода на его объем. Так как объем второй колбы в 2 раза меньше, молярная масса газа в ней должна быть в 2 раза больше, чем у кислорода. Молярная масса кислорода (O₂) равна 32 г/моль. Следовательно, нам нужен газ с молярной массой 32 г/моль * 2 = 64 г/моль. Этим газом является сернистый газ (SO₂), молярная масса которого равна 64 г/моль.