Рассчитайте массу бертолетовой соли, содержащей 2,50 % по массе посторонних примесей, необходимой для получения кислорода объёмом (н. у.) 64,2 дм3, если потери кислорода в процессе его получения составляют 6,80 %.
от

1 Ответ

дано:

объем кислорода V_O2 = 64,2 дм3 = 0,0642 м3  
потери кислорода η_потер = 6,80 % = 0,068  
массовая доля примесей w_примеси = 2,50 % = 0,025  

найти:

массу бертолетовой соли (KClO3) m_b.

решение:

1. Сначала определим фактический объем кислорода, который необходимо получить без учета потерь:
   
   V_O2_факт = V_O2 / (1 - η_потер)
   V_O2_факт = 64,2 дм3 / (1 - 0,068) ≈ 68,73 дм3

2. Рассчитаем количество молей кислорода, используя идеальный газовый закон. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 дм3:
   
   n_O2 = V_O2_факт / 22,4 дм3/моль
   n_O2 = 68,73 дм3 / 22,4 дм3/моль ≈ 3,07 моль

3. По уравнению реакции разложения бертолетовой соли на кислород:
   
   2 KClO3 -> 2 KCl + 3 O2

   Из уравнения видно, что 2 моль KClO3 дает 3 моль O2. Следовательно, для получения 3,07 моль O2 необходимо следующее количество KClO3:
   
   n_KClO3 = (2/3) * n_O2
   n_KClO3 = (2/3) * 3,07 моль ≈ 2,05 моль

4. Рассчитаем массу бертолетовой соли:
   
   M(KClO3) = 39,10 г/моль (K) + 35,45 г/моль (Cl) + 3 * 16,00 г/моль (O)
   M(KClO3) = 39,10 + 35,45 + 48,00 = 122,55 г/моль

   m_KClO3_теор = n_KClO3 * M(KClO3)
   m_KClO3_теор = 2,05 моль * 122,55 г/моль ≈ 251,21 г = 0,25121 кг

5. Учитывая массовую долю примесей, найдем полную массу бертолетовой соли:
   
   m_b = m_KClO3_теор / (1 - w_примеси)
   m_b = 0,25121 кг / (1 - 0,025) ≈ 0,25858 кг

ответ:

Масса бертолетовой соли, необходимой для получения кислорода объемом 64,2 дм3 с учетом потерь и примесей, составляет примерно 0,25858 кг или 258,58 г.
от