Какое соединение содержит наименьшее количество кислорода, выраженное в процентах массы? Выберите один из вариантов

Чтобы найти соединение с наименьшим содержанием кислорода в процентах массы, нам нужно рассмотреть массовые соотношения элементов в каждом соединении. Давайте рассмотрим каждый из предложенных вариантов ответа и выясним, какой из них содержит наименьшее количество кислорода.

1) H2O - это молекула воды. Она содержит 2 атома водорода (H) и 1 атом кислорода (O). Чтобы найти процентное содержание кислорода, нужно вычислить его массу и поделить на общую массу соединения. Масса одного атома водорода равна приблизительно 1 г/моль, а масса одного атома кислорода равна примерно 16 г/моль. Таким образом, масса 2 атомов водорода составляет примерно 2 г/моль, а масса 1 атома кислорода - примерно 16 г/моль. Общая масса молекулы воды будет равна 18 г/моль (2 г + 16 г). Чтобы найти процентное содержание кислорода в молекуле воды, нужно разделить его массу на общую массу и умножить на 100:

\[
\frac{{16 \, г}}{{18 \, г}} \times 100 = \frac{{8}}{{9}} \times 100 \approx 88.9 \%
\]

Таким образом, массовая доля кислорода в воде составляет около 88.9%.

2) Fe2O3 (гематит) - это соединение железа и кислорода. В молекуле Fe2O3 содержится 2 атома железа (Fe) и 3 атома кислорода (O). Масса одного атома железа составляет примерно 56 г/моль, а масса одного атома кислорода - примерно 16 г/моль. Чтобы найти общую массу молекулы Fe2O3, нужно сложить массы 2 атомов железа и 3 атомов кислорода:

\[
(2 \times 56 \, г) + (3 \times 16 \, г) = 160 \, г/моль
\]

Чтобы вычислить процентное содержание кислорода в гематите, нужно разделить массу кислорода на общую массу и умножить на 100:

\[
\frac{{(3 \times 16 \, г)}}{{160 \, г}} \times 100 = \frac{{48}}{{160}} \times 100 = 30 \%
\]

Таким образом, массовая доля кислорода в гематите составляет 30%.

3) SiO2 (песок) - это соединение кремния и кислорода. В молекуле SiO2 содержится 1 атом кремния (Si) и 2 атома кислорода (O). Масса одного атома кремния составляет примерно 28 г/моль, а масса одного атома кислорода - примерно 16 г/моль. Чтобы найти общую массу молекулы SiO2, нужно сложить массы атома кремния и 2 атомов кислорода:

\[
28 \, г + (2 \times 16 \, г) = 60 \, г/моль
\]

Чтобы вычислить процентное содержание кислорода в песке, нужно разделить массу кислорода на общую массу и умножить на 100:

\[
\frac{{(2 \times 16 \, г)}}{{60 \, г}} \times 100 = \frac{{32}}{{60}} \times 100 \approx 53.3 \%
\]

Таким образом, массовая доля кислорода в песке составляет около 53.3%.

4) CaCO3 (мрамор) - это соединение кальция, углерода и кислорода. В молекуле CaCO3 содержатся 1 атом кальция (Ca), 1 атом углерода (C) и 3 атома кислорода (O). Масса одного атома кальция составляет примерно 40 г/моль, масса одного атома углерода - примерно 12 г/моль, а масса одного атома кислорода - примерно 16 г/моль. Чтобы найти общую массу молекулы CaCO3, нужно сложить массы атома кальция, атома углерода и 3 атомов кислорода:

\[
40 \, г + 12 \, г + (3 \times 16 \, г) = 100 \, г/моль
\]

Чтобы вычислить процентное содержание кислорода в мраморе, нужно разделить массу кислорода на общую массу и умножить на 100:

\[
\frac{{(3 \times 16 \, г)}}{{100 \, г}} \times 100 = \frac{{48}}{{100}} \times 100 = 48 \%
\]

Таким образом, массовая доля кислорода в мраморе составляет 48%.

Итак, если сравнить массовые доли кислорода в каждом из предложенных соединений, то наименьшее количество кислорода содержит Fe2O3 (гематит), где массовая доля кислорода составляет 30%. Ответ: 2) Fe2O3 (гематит).