дано:
масса образца KClO3 m_образец = 2,30 г
массовая доля примесей = 3,50 % = 0,035
выход кислорода η = 95,0 % = 0,95
найти:
массу выделившегося кислорода m_O2.
решение:
1. Сначала определим массу чистого хлората калия в образце:
m_KClO3 = m_образец * (1 - массовая доля примесей)
m_KClO3 = 2,30 г * (1 - 0,035) ≈ 2,30 г * 0,965 ≈ 2,21 г
2. Уравнение реакции разложения хлората калия при нагревании:
2 KClO3 -> 2 KCl + 3 O2
Из уравнения видно, что из 2 моль KClO3 образуется 3 моль O2. Определим количество молей KClO3 в 2,21 г:
Молярная масса KClO3:
M(KClO3) = 39,10 г/моль (K) + 35,45 г/моль (Cl) + 3 * 16,00 г/моль (O) = 122,55 г/моль
n_KClO3 = m_KClO3 / M(KClO3)
n_KClO3 = 2,21 г / 122,55 г/моль ≈ 0,0180 моль
3. Теперь найдем количество молей кислорода, выделившегося из КClO3:
n_O2 = (3/2) * n_KClO3
n_O2 = (3/2) * 0,0180 моль ≈ 0,0270 моль
4. Теперь найдем теоретическую массу кислорода:
Молярная масса O2:
M(O2) = 2 * 16,00 г/моль = 32,00 г/моль
m_O2_теор = n_O2 * M(O2)
m_O2_теор = 0,0270 моль * 32,00 г/моль ≈ 0,864 г
5. Учитывая выход кислорода, найдем фактическую массу кислорода:
m_O2_факт = m_O2_теор * η
m_O2_факт = 0,864 г * 0,95 ≈ 0,820 г
ответ:
Масса выделившегося кислорода составляет примерно 0,820 г.