Вопрос:

Какой объём кислорода (н.у.) может быть получен при разложении 63,2 г перманганата калия? Запишите уравнение реакции, формулы, используемые для расчёта и расчёты с указанием единиц измерения величин.

Ответ:

Решение:

Для решения задачи необходимо записать уравнение реакции разложения перманганата калия и провести расчеты по стехиометрии.

  1. Уравнение реакции:
    \( 2KMnO_4 \rightarrow K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2 \uparrow \)
  2. Расчет молярной массы перманганата калия (KMnO₄):
    Молярная масса K = 39,1 г/моль
    Молярная масса Mn = 54,9 г/моль
    Молярная масса O = 16,0 г/моль
    \( M(KMnO_4) = 39,1 + 54,9 + 4 \times 16,0 = 158,0 \) г/моль
  3. Расчет количества вещества перманганата калия:
    Дано: \( m(KMnO_4) = 63,2 \) г
    \( n(KMnO_4) = \frac{m(KMnO_4)}{M(KMnO_4)} = \frac{63,2 \text{ г}}{158,0 \text{ г/моль}} = 0,4 \) моль
  4. Расчет количества вещества кислорода (O₂):
    Из уравнения реакции видно, что из 2 моль \(KMnO_4\) получается 1 моль \(O_2\).
    Следовательно, из 0,4 моль \(KMnO_4\) получится:
    \( n(O_2) = \frac{n(KMnO_4)}{2} = \frac{0,4 \text{ моль}}{2} = 0,2 \) моль
  5. Расчет объёма кислорода (н.у.):
    Молярный объём газов при нормальных условиях (н.у.) равен 22,4 л/моль.
    \( V(O_2) = n(O_2) \times V_m = 0,2 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} = 4,48 \) л

Ответ: 4,48 л