Question

Кислород, выделившийся при разложении перманганата калия, полностью израсходован на превращение оксида марганца (IV) в манганат калия в щелочной среде. Определите массу образовавшегося манганата калия, если для его получения потребовалось 75 мл 0,2%-ного раствора гидроксида калия (r= 1,0 г/см3).

Answer 1

Дано:
Объем раствора гидроксида калия = 75 мл = 0,075 л
Концентрация раствора гидроксида калия = 0,2% = 0,2 г/100 мл = 0,002 г/мл
Плотность раствора гидроксида калия (r) = 1,0 г/см³

Найти:
Массу образовавшегося манганата калия.

Решение с расчетом:

1. Сначала составим химическое уравнение реакции:
   3MnO4- + 4OH- -> 2MnO4²- + MnO2↓ + 2H2O + 3e-

2. Рассчитаем количество вещества (молей) потребного для реакции:
   Из уравнения видно, что каждый моль кислорода приводит к образованию двух молей MnO4²-.
   Таким образом, количество моль MnO4²- равно количеству моль кислорода.

3. Найдем количество вещества (молей) кислорода:
   Используем уравнение состояния газа: PV = nRT
   n(O2) = PV / RT = 0,075 * 1,0 / (0,0821 * 298) ≈ 0,003 моль
   (Здесь использовано уравнение состояния идеального газа, P - давление, V - объем, n - количество молей, R - газовая постоянная, T - температура в Кельвинах)

4. Рассчитаем массу манганата калия:
   Молярная масса KMnO4 = 158,03 г/моль
   Масса KMnO4 = n * M = 0,003 * 158,03 ≈ 0,474 г

Ответ:
Масса образовавшегося манганата калия составляет приблизительно 0,474 г.