Дано:
Масса 10%-ного раствора перманганата калия = 273 г
Объем смеси оксида серы (IV) и азота = 13,44 л
Плотность смеси по водороду = 18,5 g/L
Найти:
Массовые доли веществ в образовавшемся растворе.
Решение с расчетом:
1. Начнем с рассмотрения химической реакции между перманганатом калия и смесью оксида серы (IV) и азота.
6KOH + 2KMnO4 + 3S + 5N2 -> 3K2SO4 + 2MnS + 2H2O + 5N2
2. Рассчитаем количество веществ, участвующих в реакции:
Молярная масса KMnO4 = 158,03 г/моль
Количество моль KMnO4 = масса / молярная масса = 273 / 158,03 ≈ 1,728 моль
(Учитывая коэффициент 2 в уравнении реакции)
Таким образом, количество моль оксида серы (IV) = количество моль азота = 13,44 / 22,4 = 0,6 моль
(Так как объем пропущенной смеси соответствует условиям нормальных условий)
3. Рассчитаем массовые доли веществ в растворе:
Общее количество веществ в растворе равно сумме их масс:
Общая масса = масса KMnO4 + масса S + масса N2
Доля KMnO4 = (масса KMnO4 / общая масса) * 100%
Доля S = (масса S / общая масса) * 100%
Доля N2 = (масса N2 / общая масса) * 100%
4. Подставим значения и найдем массовые доли:
Доля KMnO4 = (1,728 / (1,728 + 0,6 + 0,6)) * 100% ≈ 48%
Доля S = (0,6 / (1,728 + 0,6 + 0,6)) * 100% ≈ 17%
Доля N2 = (0,6 / (1,728 + 0,6 + 0,6)) * 100% ≈ 17%
Ответ:
Массовые доли веществ в образовавшемся растворе:
Перманганат калия ≈ 48%
Оксид серы (IV) ≈ 17%
Азот ≈ 17%