4. По уравнению реакции 2KClO3 → 2KCl + O2 рассчитайте, какой объём кислорода можно получить при разложении 24,5 грамм хлората калия KClO3.

Давайте разберем задачу шаг за шагом, чтобы понять, как рассчитать объем кислорода, который можно получить при разложении 24,5 граммов хлората калия (KClO3).

Шаг 1: Написание уравнения реакции

Данная реакция разложения хлората калия выглядит так: \[ 2KClO_3 \rightarrow 2KCl + O_2 \]

Это означает, что 2 молекулы KClO3 разлагаются на 2 молекулы KCl и 1 молекулу O2.

Шаг 2: Определение молекулярной массы KClO3

Чтобы рассчитать, сколько молей KClO3 содержится в 24,5 г, сначала вычислим молекулярную массу KClO3:

• К: 39,1 г/моль (калий)
• Cl: 35,5 г/моль (хлор)
• O: 16,0 г/моль (кислород)

Теперь суммируем: \[ \text{Молекулярная масса } KClO_3 = 39,1 + 35,5 + (3 \times 16,0) = 39,1 + 35,5 + 48 = 122,6 \text{ г/моль} \]

Шаг 3: Определение количества моль KClO3 в 24,5 г

Теперь можем найти количество молей KClO3: \[ \text{Количество моль } KClO_3 = \frac{\text{масса}}{\text{молекулярная масса}} = \frac{24,5 \text{ г}}{122,6 \text{ г/моль}} \approx 0,200 \text{ моль} \]

Шаг 4: Определение количества моль O2, получаемого из KClO3

Из уравнения реакции видно, что 2 моль KClO3 дают 1 моль O2. Следовательно, количество моль O2, получаемое из 0,200 моль KClO3, будет: \[ \text{Количество моль } O_2 = \frac{0,200 \text{ моль KClO3}}{2} = 0,100 \text{ моль O_2} \]

Шаг 5: Расчет объема O2

Согласно законам газов, 1 моль газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм) занимает объем 22,4 литра. Теперь можем рассчитать объем кислорода: \[ \text{Объем } O_2 = 0,100 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} = 2,24 \text{ л} \]

Ответ

Таким образом, при разложении 24,5 граммов хлората калия (KClO3) можно получить приблизительно 2,24 литра кислорода (O2) при нормальных условиях.