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 \( KClO_3 \).