Давайте решим задачу шаг за шагом.
Шаг 1: Находим массу кислорода, выделяющегося при разложении хлората калия (KClO3).
Во-первых, нам необходимо записать уравнение разложения хлората калия. Оно выглядит так:
[
2 \text{KClO}_3 \rightarrow 2 \text{KCl} + 3 \text{O}_2
]
Из уравнения видно, что из двух молекул KClO3 образуется три молекулы O2. Это значит, что:
- 2 моль KClO3 дают 3 моль O2.
Теперь найдем молекулярную массу KClO3:
- K (калий) = 39 г/моль,
- Cl (хлор) = 35.5 г/моль,
- O (кислород) = 16 г/моль.
Считаем:
[
\text{M(KClO}_3) = 39 + 35.5 + (3 \times 16) = 39 + 35.5 + 48 = 122.5 \text{ г/моль}
]
Теперь вычислим, сколько моль KClO3 в 49 г:
[
\text{количество KClO}_3 = \frac{49 \text{ г}}{122.5 \text{ г/моль}} \approx 0.4 \text{ моль}
]
Теперь найдем, сколько кислорода выделится:
[
\text{по уравнению: } 2 \text{ KClO}_3 \rightarrow 3 \text{ O}_2 \quad (2 \text{ моль KClO}_3 \rightarrow 3 \text{ моль O}_2)
]
Для 0.4 моль KClO3 необходимо найти моль O2:
[
0.4 \text{ моль KClO}_3 \Rightarrow \frac{3}{2} \times 0.4 = 0.6 \text{ моль O}_2
]
Теперь вычислим массу кислорода:
- Молярная масса O2 = 32 г/моль.
[
\text{масса } O_2 = 0.6 \text{ моль} \times 32 \text{ г/моль} = 19.2 \text{ г}
]
Шаг 2: Находим объем кислорода при известной плотности.
Зная плотность кислорода (ρ = 1.43 г/л), можем вычислить объем:
[
V = \frac{m}{\rho} = \frac{19.2 \text{ г}}{1.43 \text{ г/л}} \approx 13.4 \text{ л}
]
Ответ на часть а:
Объем выделившегося кислорода: примерно 13.4 литра.
Шаг 3: Находим объем воды, в которой можно растворить выделившийся кислород.
Дано, что в 100 объемах воды растворяется 3.1 объема кислорода. Это означает, что для каждого 1 объема кислорода нужно 100/3.1 объемов воды:
[
V_{\text{вода}} = \frac{100}{3.1} \approx 32.26 \text{ (объемов воды) на 1 объем кислорода}
]
Теперь умножим полученное значение на объем кислорода:
[
V_{\text{вода}} = 32.26 \times 13.4 \text{ л} \approx 432.0 \text{ л}
]
Ответ на часть б:
Объем воды, в которой можно растворить полученный кислород: примерно 432 литра.
Итог:
а) объем кислорода — 13.4 л;
б) объем воды для его растворения — 432 л.
