Question

Перманганат калия (KMnO4) подвергли химическому разложению и полученным газом сожгли железный колчедан (FeS2) при этом выделилось 68.14 кДж теплоты. Сколько граммов KMnO4 разложилось, если при сжигании 1 моля FeS2, выделяется 3407 кДж теплоты.

Answer 1

Ответ: 17,38 г

Дано:

Q' = 68,14 кДж

Q" = 3407 кДж/моль

m(KMnO₄) -?

Объяснение:

Составим УХР1

4FeS₂ + 11O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂ УХР1

Из УХР1 видно, что в реакцию горения вступает 4 моль железного колчедана (пирита), рассчитаем количество теплоты при сгорании 4 моль железного колчедана (пирита) и составим ТХУ1:

Q = 3407 кДж/моль*4 моль = 13628 кДж

4FeS₂ + 11O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂ + 13628 кДж  ТХУ1

Из ТХУ1 находим количество затраченного кислорода:

n(O₂) = 11 моль*68,14 кДж/13628 кДж = 0,055 моль

Составим УХР2 и найдем количество и массу перманганата калия:

2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂  УХР2

Из УХР2 видно, что n(KMnO₄) = 2n(O₂)

n(KMnO₄) = 2*0,055 моль = 0,11 моль

М(KMnO₄) = 158 г/моль

m(KMnO₄) = n(KMnO₄)*M(KMnO₄) = 0,11 моль*158 г/моль = 17,38 г

Ответ: 17,38 г

Answer 2

Давайте решим эту задачу шаг за шагом.

1. Начнем с балансировки уравнения химической реакции, описывающей разложение перманганата калия (KMnO4):

\( 2 KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2 \)

2. Согласно уравнению, видим, что 2 молекулы перманганата калия разлагаются, и выделяется кислород.

3. Сравним количество энергии, выделяемое при сжигании 1 моля колчедана (FeS2) с теплотой, выделившейся в задаче:

\( 1 \, \text{моль FeS2} \rightarrow 3407 \, \text{кДж} \)

\( x \, \text{моль KMnO4} \rightarrow 68.14 \, \text{кДж} \)

Теплота, выделяемая при сжигании колчедана, пропорциональна количеству разложившегося перманганата калия.

4. Установим пропорцию:

\( \frac{1 \, \text{моль FeS2}}{3407 \, \text{кДж}} = \frac{x \, \text{моль KMnO4}}{68.14 \, \text{кДж}} \)

5. Решим для x:

\( x = \frac{1 \, \text{моль FeS2} \times 68.14 \, \text{кДж}}{3407 \, \text{кДж}} \)

\( x = 0.02 \, \text{моль KMnO4} \)

6. Теперь переведем моли в граммы, используя молярную массу перманганата калия (KMnO4), которая равна примерно 158 г/моль:

\( \text{Масса KMnO4} = 0.02 \, \text{моль} \times 158 \, \text{г/моль} \)

\( \text{Масса KMnO4} = 3.16 \, \text{г} \)

Таким образом, при разложении примерно 3.16 г перманганата калия выделилось 68.14 кДж теплоты.