Задание 5. В школьной лаборатории выдали три пронумерованные пробирки с оксидами неизвестных элементов. На этикетках указаны валентность элемента в оксиде и относительная атомная масса элемента: пробирка № 1 — валентность I, относительная атомная масса 39; пробирка № 2 — валентность II, относительная атомная масса 40; пробирка № 3 — валентность III, относительная атомная масса 27. А) Какие химические элементы находятся в пробирках № 1, № 2 и № 3? Назовите каждый элемент. Б) Составьте формулы оксидов этих элементов, используя валентность элемента и валентность кислорода (II). В) Чему равна относительная молекулярная масса одного из этих оксидов? Г) Чему равна массовая доля кислорода в оксиде из пункта В?

А) Определяем элементы по относительной атомной массе и указанной валентности:

1. Пробирка № 1: элемент с Ar ≈ 39 и валентностью I — калий, K.
2. Пробирка № 2: элемент с Ar ≈ 40 и валентностью II — кальций, Ca.
3. Пробирка № 3: элемент с Ar ≈ 27 и валентностью III — алюминий, Al.

Б) Составляем формулы оксидов. Кислород имеет валентность II. По правилу валентностей получаем: K(I) и O(II) — K₂O; Ca(II) и O(II) — CaO; Al(III) и O(II) — Al₂O₃.

В–Г) Условие не уточняет, какой именно оксид выбрать в пунктах В и Г, поэтому приведём расчёт для каждого из трёх. Используем округлённые атомные массы: K = 39, Ca = 40, Al = 27, O = 16.

1. K₂O: Mr = 2 · 39 + 16 = 94; массовая доля кислорода: ω(O) = 16/94 · 100% ≈ 17,0%.
2. CaO: Mr = 40 + 16 = 56; массовая доля кислорода: ω(O) = 16/56 · 100% ≈ 28,6%.
3. Al₂O₃: Mr = 2 · 27 + 3 · 16 = 102; массовая доля кислорода: ω(O) = 48/102 · 100% ≈ 47,1%.

Ответ: № 1 — калий, № 2 — кальций, № 3 — алюминий; формулы оксидов — K₂O, CaO, Al₂O₃. Значения Mr и массовой доли кислорода: K₂O — 94 и 17,0%; CaO — 56 и 28,6%; Al₂O₃ — 102 и 47,1%.