Дано:
- Масса перманганата калия m_KMnO4 = 330.9 г.
- Массовая доля примеси в KMnO4 = 4.5%.
Найти:
1. Массу серы, вступившей в реакцию.
2. Объем образовавшегося продукта окисления (н.у.).
Решение:
1. Найдем массу чистого перманганата калия:
m_pure_KMnO4 = m_KMnO4 * (1 - 0.045) = 330.9 г * 0.955 = 316.71 г.
2. Рассчитаем количество молей чистого перманганата калия:
Молярная масса KMnO4 ≈ 39 + 54.94 + 4*16 = 158.94 г/моль.
n_KMnO4 = m_pure_KMnO4 / M_KMnO4 = 316.71 г / 158.94 г/моль ≈ 1.99 моль.
3. Напишем уравнение реакции разложения перманганата калия с кислородом:
2 KMnO4 → 2 MnO2 + K2O + O2.
Из уравнения видно, что из 2 моль KMnO4 получается 1 моль O2. Следовательно, для 1.99 моль KMnO4 получится:
n_O2 = (1/2) * n_KMnO4 = (1/2) * 1.99 моль ≈ 0.995 моль O2.
4. Теперь рассчитаем объем кислорода при нормальных условиях:
V_O2 = n_O2 * 22.4 л/моль = 0.995 моль * 22.4 л/моль ≈ 22.29 л.
5. Теперь определим массу серы, которая вступила в реакцию. Уравнение окисления серы кислородом:
S + O2 → SO2.
Из уравнения видно, что на 1 моль S требуется 1 моль O2. Значит, для 0.995 моль O2 потребуется:
n_S = n_O2 = 0.995 моль S.
6. Найдем массу серы:
Молярная масса S ≈ 32 г/моль.
m_S = n_S * M_S = 0.995 моль * 32 г/моль ≈ 31.84 г.
Ответ:
Масса серы, вступившей в реакцию, составляет примерно 31.84 г. Объем образовавшегося продукта окисления (кислорода) равен примерно 22.29 л.