Элемент образует высший оксид RO₂, в летучем водородном соединении массовая доля водорода равна 25%. Определите этот элемент.

Для определения элемента, дающего высший оксид RO₂ и летучее водородное соединение с массовой долей водорода 25%, нужно выполнить несколько шагов.

1. Анализ водородного соединения:
   Массовая доля водорода в соединении 25%. Пусть молекулярная формула соединения будет $RH_x$, где $R$ — это атом элемента, а $x$ — количество атомов водорода в молекуле. Мы знаем, что массовая доля водорода в этом соединении составляет 25%, то есть:

   $$\frac{m_{\text{H}}}{m_{\text{соединения}}} = 0.25$$

   Масса водорода в молекуле будет равна $m_{\text{H}} = x \cdot m_{\text{H атом}}$, где $m_{\text{H атом}} = 1 \, \text{г/моль}$, и масса элемента $m_{\text{R}} = m_{\text{R атом}}$, где $m_{\text{R атом}}$ — это атомная масса элемента. Таким образом, масса молекулы $m_{\text{соединения}}$ будет:

   $$m_{\text{соединения}} = m_{\text{R атом}} + x \cdot 1$$

   Подставим это в выражение для массовой доли водорода:

   $$\frac{x}{m_{\text{R атом}} + x} = 0.25$$

   Это уравнение можно решить относительно $x$ и $m_{\text{R атом}}$.

2. Решение уравнения:
   Умножим обе части уравнения на $m_{\text{R атом}} + x$:

   $$x = 0.25 \cdot (m_{\text{R атом}} + x)$$

   Раскроем скобки:

   $$x = 0.25 \cdot m_{\text{R атом}} + 0.25 \cdot x$$

   Переносим все элементы с $x$ в одну часть:

   $$x - 0.25 \cdot x = 0.25 \cdot m_{\text{R атом}}$$

   Получаем:

   $$0.75 \cdot x = 0.25 \cdot m_{\text{R атом}}$$

   Делим обе части на 0.75:

   $$x = \frac{0.25 \cdot m_{\text{R атом}}}{0.75} = \frac{m_{\text{R атом}}}{3}$$

   Таким образом, количество атомов водорода в молекуле равно $\frac{m_{\text{R атом}}}{3}$.

3. Определение элемента по высшему оксиду:
   Элемент образует высший оксид $RO_2$, что говорит о том, что его валентность равна 2. Это типично для элементов группы 16 (например, кислород, серо и др.), но исходя из массы водородного соединения, можно сделать вывод о конкретном элементе.

   Рассмотрим, что массовая доля водорода в соединении составляет 25%, что соответствует молекуле с атомной массой около 32 г/моль. Элемент, масса атома которого примерно равна 32, — это сера (S).

4. Проверка:
   Для серы атомная масса $m_{\text{S атом}} = 32$. Подставим это значение в уравнение для $x$:

   $$x = \frac{32}{3} \approx 10.67$$

   Это означает, что молекула водородного соединения серы, вероятно, имеет состав $H_{10.67}$, что близко к молекуле $H_2S$ (сероводород), где массовая доля водорода в молекуле будет близка к 25%.

Таким образом, элемент, о котором идет речь, — это сера.