4.48 л (н.у.) кислорода выделено при термическом разложении 0,2 моля смеси перманганата калия и хлората калия. Определите массовый состав (г) смеси, взятой для реакции. a)31,6; 24,5

b)24.5; 31.6

c)15.5; 12.25

d)12.25; 15.5

b

Для решения данной задачи нам необходимо использовать химические уравнения реакции и закон пропорциональности между массой вещества и количеством вещества.

Первым шагом является написание химического уравнения реакции. Из условия задачи известно, что при термическом разложении 0,2 моля смеси перманганата калия (KMnO4) и хлората калия (KClO3) выделяется 4.48 л (н.у.) кислорода (O2). Уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

2 KMnO4 + 10 KClO3 -> 6 KCl + 2 MnO2 + 5 O2.

Из уравнения видно, что на каждые 2 моля перманганата калия требуется 10 молей хлората калия, чтобы полностью реагировать и выделить 5 молей кислорода.

Так как в задаче указано, что выделено 4.48 л (н.у.) кислорода, то необходимо определить сколько молей это составляет. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

V = nRT / P,

где V - объем газа, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах, P - давление газа.

Объем кислорода равен 4,48 л (н.у.), температуру и давление можно принять равными 298 К и 1 атм соответственно, а универсальная газовая постоянная R равна 0,0821 л·атм/(моль·К). Подставим значения в формулу и рассчитаем количество молей кислорода:

n = (V * P) / (R * T) = (4,48 * 1) / (0,0821 * 298) = 0,194 моль.

Теперь, зная количество молей кислорода, можем рассчитать количество молей перманганата калия:

n(KMnO4) = (0,194 моль * 2 моль KMnO4) / 5 моль O2 = 0,0776 моль KMnO4.

И наконец, чтобы найти массу смеси перманганата калия и хлората калия, используем молярные массы веществ:

m = n * M,

где m - масса вещества, n - количество вещества, M - молярная масса вещества.

Молярная масса перманганата калия (KMnO4) равна 39,1 г/моль, а молярная масса хлората калия (KClO3) равна 122,55 г/моль. Рассчитаем массы каждого вещества:

m(KMnO4) = 0,0776 моль KMnO4 * 39,1 г/моль KMnO4 = 3,03216 г KMnO4,
m(KClO3) = 0,194 моль KClO3 * 122,55 г/моль KClO3 = 23,7993 г KClO3.

Итак, массовый состав смеси перманганата калия и хлората калия равен 3,03216 г KMnO4 и 23,7993 г KClO3.

Ответ: b) 24.5; 31.6.