Какой выход (%) разложения бертолетовой соли можно вычислить, если через горячий раствор KOH пропустили газообразный хлор, после чего раствор выпарили, а оставшиеся соли прокалили (в присутствии MnO2), и в результате образовались 0,1 моль KClO3 и 1,1 моль KCl?
Для решения этой задачи нам нужно проанализировать реакции, происходящие в процессе, и определить, сколько бертолетовой соли (KClO3) было изначально, чтобы затем вычислить выход в процентах.
Начнем с того, что в результате реакции с газообразным хлором образуются хлорид калия (KCl) и хлорат калия (KClO3). В данной задаче нам даны конечные количества этих веществ:
Теперь давайте запишем уравнение реакции между хлором и KOH. В результате этой реакции образуются KCl и KClO3:
2 KOH + Cl2 → KCl + KClO3 + H2O
Из уравнения видно, что на 2 моль KOH образуется 1 моль KClO3 и 1 моль KCl. Таким образом, если мы обозначим количество KClO3 как x, то количество KCl будет также равно x (из уравнения), и на каждую пару KOH (2 моль) будет образовано 1 моль KClO3 и 1 моль KCl.
Теперь, зная, что у нас образовалось 0,1 моль KClO3, мы можем сказать, что для этого было образовано 0,1 моль KCl. Однако у нас фактически образовалось 1,1 моль KCl. Это означает, что KCl образовался как из KClO3, так и из KOH.
Теперь найдем, сколько KOH потребовалось для образования 1,1 моль KCl:
Из уравнения видно, что на 1 моль KClO3 нам нужно 2 моль KOH. Таким образом:
Итак, общее количество KOH, которое нам нужно было для образования 0,1 моль KClO3 и 1,1 моль KCl, равно:
0,2 + 1,1 = 1,3 моль KOH.
Теперь нам нужно найти, сколько KClO3 было образовано из бертолетовой соли. Мы знаем, что из 1 моль бертолетовой соли KClO3 можно получить 1 моль KClO3. Таким образом, количество KClO3, которое мы могли получить из бертолетовой соли, равно 0,1 моль.
Теперь мы можем вычислить выход (%) разложения бертолетовой соли:
Выход (%) = (количество полученного KClO3 / количество теоретически возможного KClO3) * 100%
Количество теоретически возможного KClO3 (из бертолетовой соли) равно 0,1 моль. Следовательно:
Выход (%) = (0,1 моль / 0,1 моль) * 100% = 100%
Однако, так как у нас есть также KCl, который был получен из KOH, нам нужно учесть, что часть KClO3 могла быть образована из KCl. Это усложняет расчет, но если мы примем, что весь хлор, который прошел через KOH, был использован для образования KCl и KClO3, то мы можем сказать, что выход KClO3 из бертолетовой соли составляет 50% от теоретически возможного.
Таким образом, правильный ответ на вопрос о выходе разложения бертолетовой соли составляет:
50%
Ответ: C) 50