Для решения задачи сначала определим, сколько моль кислорода содержится в 5 литрах при нормальных условиях (н.у.).
Известно, что 1 моль газа в нормальных условиях занимает объем 22,4 л.
Для 5 л кислорода:
\[ n(O_2) = \frac{5 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 0,2232 \, \text{моль} \]
Теперь найдем, сколько моль перманганата калия (KMnO₄) требуется для получения этого количества кислорода. Реакция разложения перманганата калия выглядит следующим образом:
\[ 2 \, KMnO_4 \rightarrow K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2 \]
Согласно уравнению, 2 моля перманганата калия дают 1 моль кислорода. Это значит, что для получения 0,2232 моль кислорода нужно:
\[ \text{n}(KMnO_4) = 2 \times 0,2232 \, \text{моль} \approx 0,4464 \, \text{моль} \]
Теперь найдем массу перманганата калия, необходимую для данной реакции. Молярная масса KMnO₄:
- K: 39,1 г/моль
- Mn: 54,9 г/моль
- O: 16 г/моль (4 атома)
\[ \text{M}(KMnO_4) = 39,1 + 54,9 + 4 \times 16 = 158,0 \, \text{г/моль} \]
Теперь вычислим массу KMnO₄, необходимую для 0,4464 моль:
\[ m(KMnO_4) = n(KMnO_4) \times M(KMnO_4) = 0,4464 \, \text{моль} \times 158,0 \, \text{г/моль} \approx 70,6 \, \text{г} \]
Поскольку у нас технический перманганат калия с концентрацией 76%, то для получения 70,6 г чистого KMnO₄ надо определить массу 76% раствора:
\[ m_{\text{раствора}} = \frac{m(KMnO_4)}{0,76} \approx \frac{70,6 \, \text{г}}{0,76} \approx 92,8 \, \text{г} \]
Таким образом, нужно взять приблизительно 92,8 г 76% раствора перманганата калия, чтобы получить 5 л кислорода.
Ответ: D) 92,8 г.