1 Способ:

Пусть в состав кристаллогидрата входит п молекул воды, т.е. формула кристаллогидрата Zn₃(РО₄)₂nН₂О.

(Zn₃(РО₄)₂) = 100%;

М(Zn₃(PO₄)₂) = 385 г/моль;

М(кристаллогидрата) =

457 = 385 + 18n; n = 4.

Следовательно, формула кристаллогидрата Zn₃(PO₄)₂4Н₂О.

2 Способ.

Массовая доля воды в кристаллогидрате:

(Н₂О)=100 – (Zn₃(РО₄)₂) = 100 – 84,2= 15,8%.

(Н₂О) = ; 15,2n = 60,8 откуда n = 4.

Ответ: Zn₃(РО₄)₂4Н₂О.

3 Способ.

Пусть m(Zn₃(РО₄)₂nН₂О)=100 г, тогда m(Zn₃(РО₄)₂)=84,2 г;

m(Н₂О)=100–84,2=15,8 г.

Находим количество вещества соли и воды:

n(Zn₃(РО₄)₂) =

n(Н₂О) =

Находим молярное соотношение соли и воды в кристаллогидрате:

n(Zn₃(PO₄)₂):n(H₂O) = 0,219:0,878=1:4.

Следовательно, формула кристаллогидрата Zn₃(РО₄)₂4Н₂О.

Упражнения и задачи для самостоятельного решения.

1. Найдите молекулярную формулу соединения, содержащего 43,4% натрия, 11,3% углерода и 45,3% кислорода (по массе). (Ответ: Na₂СО₃)

2. Определите степень окисления осмия в его соединении, содержащем кроме осмия калий и хлор, если массовые доли последних составляют соответственно 16,2 и 44,3%. (Ответ: +4)

3. При сгорании 2,3 г органического вещества образовалось 4,4 г углекислого газа и 2,7 г воды. 2,3 г паров сгоревшего вещества при температуре 40^оС и давлении 1,5 атм. занимают объем 0,855 л. Определите молекулярную формулу вещества. (Ответ: С₂Н₆О)

4. Вещество состоит из С, Н и Cl, применяется в медицине в качестве наркотического препарата. При сжигании 0,956 г его получено 0,352 г СО₂ и 0,072 г Н₂О. Молекулярная масса вещества 119,5. Найти его формулу. (Ответ: СНCl₃, хлороформ).

5. Установите формулу кристаллогидрата сульфата натрия, если при его обезвоживании потери массы составляют 47% от массы.

(Ответ: Nа₂SO₄7Н₂О)

6. Массовая доля кислорода в кристаллогидрате нитрата железа(III) равна 0,713. Установите формулу кристаллогидрата. (Ответ: Fe(NO₃)₃9Н₂О).

7. При сгорании углеводорода образовалось 8,8 г оксида углерода(IV) и 0,2 моль воды. Плотность этого углеводорода по кислороду 0,875. Выведите формулу углеводорода. (Ответ: С₂Н₄)

Дополнительные задания

1. При сгорании газообразного органического вещества, не содержащего кислород, выделилось 2,24 л (н.у.) углекислого газа, 1,8 г воды и 3,65 г хлороводорода. Установите молекулярную формулу сгоревшего вещества, рассчитайте его массу и объем. (Ответ: CH₃Cl, 5,05 г; 2,24 л)

2. При сгорании 1,96 г вещества образовалось 1,743 г углекислого газа и 0,712 г воды. При обработке 0,06 г этого вещества азотной кислотой и нитратом серебра образовалось 0,174 г хлорида серебра. Молярная масса вещества равна 99 г/моль. Какова молекулярная формула этого вещества? (Ответ: С₂Н₄Cl₂)

3. Установите формулу неорганического соединения, содержащего 43,75% азота, 6,25% водорода, 50,0% кислорода. Назовите это соединение и приведите химическую формулу другого соединения с тем же качественным составом и относящегося к тому же классу.

(Ответ: NH₄NO₂- нитрит аммония; NH₄NO₃)

4. Какова формула соединения, если при сжигании 2,4 г этого вещества получили 1,44 г воды, 896 мл (н.у.) углекислого газа и 0,896л (н.у.) азота. Учтите, что простейшая формула совпадает с истинной.

(Ответ: СО(NH₂)₂)

5. При сжигании 6,3 г неизвестного вещества образовалось 1,59 г соды, 2,07 г поташа, 2,016 л углекислого газа (н.у.) и 1,08 г воды. Определите молекулярную формулу вещества. (Ответ: KNaC₄H₄O₆)

6. Гидроксид цинка массой 19,8 г растворили в азотной кислоте. Масса полученного кристаллогидрата составила 59,4 г. Выведите формулу кристаллогидрата. (Ответ: Zn(NO₃)₂×6H₂O)

7. При сгорании 0,6 г вещества образуется 448 мл (н.у.) диоксида углерода и 0,36 г воды. Масса 1 л газа равна 2,68 г. Выведите молекулярную формулу вещества и определите, какой объем воздуха необходим для полного сгорания 5 л этого вещества. (Ответ: С₂Н₄О₂; 47,6 л)

8. В результате сжигания 1,74 г органического соединения получено 5,58 г смеси СО₂ и Н₂О. Количества веществ СО₂ и Н₂О в этой смеси оказались равными. Определите молекулярную формулу органического соединения, если относительная плотность его по кислороду равна 1,8125. (Ответ: С₃Н₆О)