Давайте разберем, как решить задачу о получении кислорода из бертолетовой соли (KClO3), содержащей 5% примесей.
Шаг 1: Определение количества вещества кислорода.
- Мы знаем, что при нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 литра. Поэтому, чтобы найти количество вещества кислорода (O2), мы можем использовать формулу:
- n(O2) = V / Vм, где V - объем газа, а Vм - молярный объем.
- Подставим значения: n(O2) = 50,4 л / 22,4 л/моль = 2,25 моль.
Шаг 2: Определение количества вещества бертолетовой соли.
- Согласно уравнению реакции разложения бертолетовой соли:
- KClO3 → KCl + O2
- Мы видим, что на 1 моль KClO3 образуется 1 моль O2. Следовательно, количество вещества KClO3 равно количеству вещества O2:
- n(KClO3) = n(O2) = 2,25 моль.
Шаг 3: Расчет массы бертолетовой соли.
- Теперь нам нужно найти массу KClO3. Для этого используем формулу:
- m = n * M, где M - молярная масса KClO3.
- Молярная масса KClO3 составляет примерно 122,5 г/моль. Подставим значения:
- m(KClO3) = 2,25 моль * 122,5 г/моль = 275,625 г.
Шаг 4: Определение массы примесей.
- У нас есть информация о том, что бертолетовая соль содержит 5% примесей. Это значит, что 5% от общей массы смеси составляют примеси.
- Для нахождения массы примесей используем формулу:
- m(примеси) = ω * m(в-ва), где ω - доля примесей (в нашем случае 0,05), m(в-ва) - масса KClO3.
- Подставим значения: m(примеси) = 0,05 * 275,625 г = 13,78125 г, округлим до 13,8 г.
Шаг 5: Определение общей массы бертолетовой соли.
- Теперь мы можем найти общую массу бертолетовой соли, сложив массу KClO3 и массу примесей:
- m(бертолетовой соли) = m(примеси) + m(KClO3) = 13,8 г + 275,625 г = 289,425 г.
- Округлим до двух знаков после запятой и получим 289,4 г.
Таким образом, для получения 50,4 л кислорода при нормальных условиях нам нужно взять 289,4 г бертолетовой соли, учитывая наличие 5% примесей.