Задание 7 (20 баллов). Вычисления массы, объёма и количества вещества по формуле соединения и по уравнениям химических реакций При взаимодействии 3,5 г магния с кислородом образовался оксид магния. Вычислите массу оксида магния и объём кислорода (н. у.).

Краткое пояснение:

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Запишем сбалансированное химическое уравнение реакции.
   Магний (Mg) реагирует с кислородом (O₂) с образованием оксида магния (MgO):
   2Mg + O2 → 2MgO
2. Шаг 2: Найдем количество вещества магния.
   Молярная масса магния (Mg) ≈ 24,3 г/моль.
   Количество вещества магния (n(Mg)) = масса / молярная масса
   \[ n(Mg) = \frac{3.5 \text{ г}}{24.3 \text{ г/моль}} \approx 0.144 \text{ моль} \]
3. Шаг 3: Найдем количество вещества кислорода.
   Из уравнения реакции следует, что на 2 моль Mg приходится 1 моль O₂. Следовательно:
   \[ n(O_2) = \frac{n(Mg)}{2} = \frac{0.144 \text{ моль}}{2} \approx 0.072 \text{ моль} \]
4. Шаг 4: Найдем массу оксида магния.
   Из уравнения реакции следует, что на 2 моль Mg образуется 2 моль MgO, то есть соотношение 1:1. Следовательно, количество вещества оксида магния равно количеству вещества магния:
   \[ n(MgO) = n(Mg) \approx 0.144 \text{ моль} \]
   Молярная масса оксида магния (MgO) = молярная масса Mg + молярная масса O ≈ 24,3 + 16,0 = 40,3 г/моль.
   Масса оксида магния (m(MgO)) = количество вещества * молярная масса
   \[ m(MgO) = 0.144 \text{ моль} × 40.3 \text{ г/моль} \approx 5.80 \text{ г} \]
5. Шаг 5: Найдем объем кислорода.
   При нормальных условиях (н. у.) молярный объем любого газа составляет 22,4 л/моль.
   Объем кислорода (V(O₂)) = количество вещества * молярный объем
   \[ V(O_2) = 0.072 \text{ моль} × 22.4 \text{ л/моль} \approx 1.61 \text{ л} \]

Ответ: Масса оксида магния ≈ 5,80 г, объем кислорода ≈ 1,61 л.