Хлор, выделившийся при взаимодействии 43,5 г оксида марганца (IV) с 36%-ным раствором соляной кислоты объемом 500 мл и плотностью 1,18 г/мл, пропустили через горячий раствор гидроксида калия массой 600 г с массовой долей 28%. Определите массовую долю хлората калия в полученном растворе.

Для решения этой задачи, сначала необходимо определить количество оксида марганца (IV) в реакционной смеси и рассчитать количество молярных эквивалентов соляной кислоты, необходимых для его полного растворения.

1. Рассчитаем молярную массу оксида марганца (IV) MnO2:
Мn: 54,94 г/моль
О: 16,00 г/моль
Молярная масса MnO2 = (2 * Mn) + (2 * O) = (2 * 54,94) + (2 * 16,00) = 111,88 г/моль

2. Рассчитаем количество моль оксида марганца (IV) в 43,5 г:
Количество моль = масса / молярная масса
Количество моль = 43,5 г / 111,88 г/моль ≈ 0,389 моль

3. Рассчитаем количество моль HCl, содержащееся в 36%-ном растворе соляной кислоты объемом 500 мл и плотностью 1,18 г/мл:
Объем HCl = объем раствора * массовая доля HCl
Масса HCl = объем раствора * плотность раствора
Масса HCl = 500 мл * 1,18 г/мл ≈ 590 г

Массовая доля HCl = (масса HCl / масса раствора) * 100%
Массовая доля HCl = (590 г / (590 г + 500 мл * 1,18 г/мл)) * 100%
Массовая доля HCl ≈ 53,02%

4. Рассчитаем количество моль HCl, необходимых для полного растворения оксида марганца (IV):
Количество моль HCl = количество моль оксида марганца (IV) = 0,389 моль

5. Рассчитаем массу гидроксида калия в 600 г раствора:
Масса гидроксида калия = массовая доля * масса раствора
Масса гидроксида калия = 0,28 * 600 г = 168 г

6. Рассчитаем количество моль гидроксида калия:
Молярная масса KOH = 39,1 г/моль (K) + 16,00 г/моль (O) + 1,01 г/моль (H)
Молярная масса KOH ≈ 56,11 г/моль

Количество моль гидроксида калия = масса гидроксида калия / молярная масса KOH
Количество моль гидроксида калия ≈ 168 г / 56,11 г/моль ≈ 2,99 моль

7. Уравновесим уравнение реакции между оксидом марганца (IV) и соляной кислотой:
MnO2 + 4 HCl → MnCl2 + 2 H2O

С учетом мольных коэффициентов в уравнении реакции, видно что каждый моль оксида марганца требует 4 моль HCl для полного растворения.

8. Сравним количество моль HCl и KOH:
Необходимо 4 моль HCl для полного растворения 1 моль оксида марганца (IV) и присутствует 2,99 моль гидроксида калия. Следовательно, гидроксид калия оказывается в избытке.

9. Определим количество моль хлора, выделившегося в результате реакции между HCl и KMnO2:
Каждый моль оксида марганца (IV) соответствует образованию 2 моль хлора.

Количество моль хлора = количество моль оксида марганца (IV) * 2
Количество моль хлора ≈ 0,389 моль * 2 ≈ 0,778 моль

10. Рассчитаем массу хлора, выделившегося в результате реакции:
Масса хлора = количество моль * молярная масса
Молярная масса Cl2 = 2 * 35,45 г/моль ≈ 70,90 г/моль

Масса хлора ≈ 0,778 моль * 70,90 г/моль ≈ 55,04 г.

11. Рассчитаем массу хлората калия, содержащегося в полученном растворе. Поскольку хлорат калия не растворим в воде, он оказывается в осадке и не влияет на массовую долю в растворе. Следовательно, массовая доля хлората калия равна 0%.

Таким образом, массовая доля хлората калия в полученном растворе составляет 0%.