Question

Яку масу KMnO4 що містить 2% домішок, потрібно використати для добування кисню, необхідного для спалювання 0,32 кг сірки?​

Answer 1

Дано:

w примесей(KMnO4) = 2%(0,02)

m(S) = 0,32 кг = 320 г

Найти:

m(KMnO4) - ?

Решение:

2KMnO4 => K2MnO4 + MnO2 + O2

S + O2 => SO2

n=m/M

n(S) = 320/32 = 10 моль

n(O2) = n(S) = 10 моль

n(KMnO4) = 2n(O2) = 2 × 10 = 20 моль

M(KMnO4) = 39 + 55 + 4×16 = 158 г/моль

m(KMnO4) = 20 × 158 = 3160 г

w чистого(KMnO4) = 100% - 2% = 98%(0,98)

m чистого(KMnO4) = 3160 × 0,98 = 3096,8 г = 3,0968 кг ≈ 3 кг

Answer 2

Для розв'язання цього завдання спершу визначимо, скільки кисню (O2) потрібно для спалювання 0,32 кг сірки (S).

Маса молекули сірки (S) дорівнює приблизно 32 г/моль, оскільки атомна маса сірки становить близько 32 г/моль. Також відомо, що для спалювання сірки необхідна одна молекула кисню (O2). Маса молекули кисню (O2) дорівнює приблизно 32 г/моль (оскільки молекула O2 містить два атоми кисню, атомна маса кожного з яких приблизно 16 г/моль).

Отже, для спалювання 0,32 кг сірки потрібно:

0,32 кг * 1000 г/кг = 320 г сірки.

Тепер ми знаємо, що для спалювання 320 г сірки потрібно таку ж масу кисню (O2). Тобто:

Маса кисню (O2) = 320 г.

Тепер ми можемо перевести масу кисню (O2) в молі:

Маса кисню (O2) / маса молекули кисню (O2) = 320 г / 32 г/моль = 10 моль O2.

Таким чином, нам потрібно 10 моль кисню (O2) для спалювання 0,32 кг сірки.

Далі ми можемо визначити, скільки грамів KMnO4 потрібно для виділення цієї кількості кисню (O2). Для цього ми використовуємо реакцію розкладу KMnO4:

2 KMnO4 -> 2 K2O + 2 MnO2 + 3 O2.

Якщо одна моль KMnO4 виділяє 3 молі кисню (O2), то для виділення 10 моль кисню (O2) потрібно:

10 моль O2 / 3 = 3,33 моль KMnO4.

Тепер, враховуючи, що KMnO4 має масу близько 158 г/моль, можемо розрахувати масу KMnO4:

Маса KMnO4 = 3,33 моль * 158 г/моль ≈ 526,14 г.

Отже, для виділення кисню, необхідного для спалювання 0,32 кг сірки, потрібно приблизно 526,14 г KMnO4, яке містить 2% домішок.