Придумайте и решите задачу на нахождение объёма кислорода (н. у.), выделив- шегося при каталитическом разложении пероксида водорода Н2О2.
Давайте рассмотрим задачу на нахождение объёма кислорода, выделившегося при каталитическом разложении пероксида водорода (H₂O₂).
Задача: При каталитическом разложении 50 мл пероксида водорода (H₂O₂) с концентрацией 3% выделяется кислород. Какой объём кислорода (н. у.) будет выделяться в результате реакции?
Решение:
Запишем уравнение реакции: Разложение пероксида водорода можно записать так: \[ 2H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2 \]
Из уравнения видно, что 2 молекулы H₂O₂ дают 1 молекулу O₂.
Определим количество вещества H₂O₂: Концентрация 3% означает, что в 100 мл раствора содержится 3 г H₂O₂. В 50 мл раствора: \[ \text{масса } H_2O_2 = 3 \text{ г} \times \frac{50 \text{ мл}}{100 \text{ мл}} = 1.5 \text{ г} \]
Далее, мы найдем количество вещества H₂O₂, используя молярную массу (молярная масса H₂O₂ = 34 г/моль): \[ n(H_2O_2) = \frac{1.5 \text{ г}}{34 \text{ г/моль}} \approx 0.0441 \text{ моль} \]
Найдем количество выделившегося кислорода: Из уравнения видно, что 2 моля H₂O₂ дают 1 моль O₂. Значит, количество молей O₂ будет: \[ n(O_2) = \frac{0.0441 \text{ моль}}{2} \approx 0.02205 \text{ моль} \]
Теперь найдем объём кислорода (н. у.): При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 л. Таким образом, объём кислорода составит: \[ V(O_2) = n(O_2) \times 22.4 \text{ л/моль} = 0.02205 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 0.494 \text{ л} \approx 494 \text{ мл} \]
Ответ: При разложении 50 мл 3% раствора пероксида водорода выделится примерно 494 мл кислорода при нормальных условиях.
