Давайте разберем указанную задачу шаг за шагом:
Условия задачи:
- У нас есть хлорат калия ( KClO_3 ).
- Он разлагается по реакции:
[
2KClO_3 \rightarrow 2KCl + 3O_2
]
- Мы знаем, что в результате разложения получено 50 литров кислорода при нормальных условиях (н.у.).
Цель:
Мы хотим найти массу ( KClO_3 ), необходимую для получения 50 литров кислорода.
Шаг 1: Определение количества кислорода
При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22.4 литра. Мы можем использовать это для перевода объемов в молекулы.
Для 50 литров кислорода:
[
n(O_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{50 , \text{л}}{22.4 , \text{л/моль}} \approx 2.23 , \text{моля}
]
Шаг 2: Применение стехиометрии
Согласно уравнению реакции, 3 моля кислорода образуются из 2 молей хлората калия. Это означает, что количество молей ( KClO_3 ) можно найти по пропорции:
[
\frac{2 , \text{моля} , KClO_3}{3 , \text{моля} , O_2} = \frac{x}{n(O_2)}
]
где ( x ) — количество молей ( KClO_3 ).
Подставим значение для ( n(O_2) ):
[
\frac{2}{3} = \frac{x}{2.23}
]
Следовательно,
[
x = 2.23 \cdot \frac{2}{3} \approx 1.49 , \text{моля} , KClO_3
]
Шаг 3: Определение массы хлората калия
Теперь нам нужно найти массу ( KClO_3 ):
- Для этого определим молярную массу ( KClO_3 ):
- Молярная масса ( K ) (калий) = 39.1 г/моль
- Молярная масса ( Cl ) (хлор) = 35.5 г/моль
- Молярная масса ( O ) (кислород) = 16.0 г/моль (в 3-х атомах)
Таким образом, молярная масса ( KClO_3 ):
[
M(KClO_3) = 39.1 + 35.5 + (3 \times 16.0) = 39.1 + 35.5 + 48.0 = 122.6 , \text{г/моль}
]
- Теперь найдем массу ( KClO_3 ):
[
m(KClO_3) = n \cdot M = 1.49 , \text{моля} \cdot 122.6 , \text{г/моль} \approx 182.3 , \text{г}
]
Ответ
Таким образом, для получения 50 литров кислорода при разложении хлората калия необходимо примерно 182.3 грамма ( KClO_3 ).
