Question

5) Технический перманганат калия KMnO массой 68,9 г, в котором массо- вая доля примесей составляла 2%, нагрели до прекращения выделе- ния газа. Полученный кислород О2 ввели в реакцию с алюминием Al. Рассчитать массу (г) образовавшегося при этом технического оксида алюминия Al2O3с массовой долей примесей, равной 6%, если практи- ческий выход О2 и Al2O3 составил соответственно 83% и 92%.​

Answer 1

Дано:

m техн.(KMnO4) = 68,9 г

ω1(прим.) = 2%

ω2(прим.) = 6%

η(O2) = 83%

η(Al2O3) = 92%

Найти:

m практ.техн.(Al2O3) - ?

Решение:

1) 2KMnO4 -(t°C)→ K2MnO4 + MnO2 + O2↑;

3O2 + 4Al → 2Al2O3;

2) ω(KMnO4) = 100% - ω1(прим.) = 100% - 2% = 98%;

3) m чист.(KMnO4) = ω * m техн. / 100% = 98% * 68,9 / 100% = 67,522 г;

4) n(KMnO4) = m / M = 67,522 / 158 = 0,43 моль;

5) n теор.(O2) = n(KMnO4) / 2 = 0,43 / 2 = 0,215 моль;

6) n практ.(O2) = η * n теор. / 100% = 83% * 0,215 / 100% = 0,18 моль;

7) n теор.(Al2O3) = n практ.(O2) * 2 / 3 = 0,18 * 2 / 3 = 0,12 моль;

8) n практ.(Al2O3) = η * n теор. / 100% = 92% * 0,12 / 100% = 0,11 моль;

9) m практ.чист.(Al2O3) = n практ. * M = 0,11 * 102 = 11,22 г;

10) ω(Al2O3) = 100% - ω2(прим.) = 100% - 6% = 94%;

11) m практ.техн.(Al2O3) = m практ.чист. * 100% / ω = 11,22 * 100% / 94% = 11,94 г.

Ответ: Масса практического технического Al2O3 составляет 11,94 г.

Answer 2

Давайте разберемся с этой задачей шаг за шагом.

1. Начнем с расчета массы кислорода (O2), выделившегося при нагревании технического перманганата калия (KMnO4). Масса KMnO4 составляет 68,9 г, и 2% этой массы являются примесями. Таким образом, масса чистого KMnO4 равна:

Масса чистого KMnO4 = 68,9 г * (1 - 0,02) = 68,9 г * 0,98 = 67,522 г

2. Теперь вычислим количество молей KMnO4, используя его молекулярную массу. Молекулярная масса KMnO4 равна:

Молекулярная масса KMnO4 = 39,1 (K) + 54,94 (Mn) + 16 (O) * 4 = 158,04 г/моль

Количество молей KMnO4 = Масса KMnO4 / Молекулярная масса KMnO4 = 67,522 г / 158,04 г/моль ≈ 0,427 моль

3. Теперь мы знаем, что каждый моль KMnO4 выделяет 5 молей кислорода (O2) в реакции. Таким образом, количество молей кислорода (O2) равно:

Количество молей O2 = Количество молей KMnO4 * 5 = 0,427 моль * 5 = 2,135 моль

4. Далее, мы знаем, что практический выход кислорода (O2) составил 83%, поэтому масса кислорода, выделившегося в реакции, равна:

Масса O2 = Количество молей O2 * Молекулярная масса O2 = 2,135 моль * 32 г/моль = 68,32 г

5. Теперь у нас есть масса кислорода (O2), и мы знаем, что этот кислород был использован для реакции с алюминием (Al) для образования технического оксида алюминия (Al2O3). Массовая доля примесей в Al2O3 составляет 6%, а практический выход Al2O3 составил 92%. Масса технического оксида алюминия (Al2O3) равна:

Масса Al2O3 = Масса O2 * (1 / 0,83) * (1 / 0,92) = 68,32 г * 1,204819 * 1,086957 ≈ 90,5 г

Итак, масса образовавшегося технического оксида алюминия (Al2O3) составляет около 90,5 г.