Давайте решим задачу поэтапно.
Дано:
- Объем выделенного кислорода (V_{O_2} = 30) л
- Это 80% от теоретически возможного выхода
- Реакция: (2, \text{KCl}_3 \rightarrow 2, \text{KCl} + 3, \text{O}_2)
Шаг 1. Найдём молярный объём газа при нормальных условиях (НУ).
При НУ (температура 0°C, давление 1 атм):
[
V_{мол} \approx 22.4, \text{л}
]
Шаг 2. Определим теоретический объем кислорода.
Так как выделено 80% от теоретического, то:
[
V_{теор} = \frac{V_{выдел}}{0.8} = \frac{30, \text{л}}{0.8} = 37.5, \text{л}
]
Это — полный теоретический объем кислорода.
Шаг 3. Найдём количество молей кислорода, соответствующее теоретическому объему.
[
n_{O_2} = \frac{V_{теор}}{V_{мол}} = \frac{37.5, \text{л}}{22.4, \text{л/моль}} \approx 1.674, \text{моль}
]
Шаг 4. Взаимосвязь между молями кислорода и бертолетовой соли (KCl₃).
Из уравнения реакции видно:
- 2 моля (KCl_3) дают 3 моля (O_2)
Значит:
[
n_{KCl_3} = \frac{2}{3} \times n_{O_2} \approx \frac{2}{3} \times 1.674 \approx 1.116, \text{моль}
]
Шаг 5. Найдём массу бертолетовой соли.
Молярная масса (KCl_3):
[
M_{KCl_3} = M_K + 3 \times M_{Cl} \approx 39, \text{г/моль} + 3 \times 35.5, \text{г/моль} = 39 + 106.5 = 145.5, \text{г/моль}
]
Масса:
[
m_{KCl_3} = n_{KCl_3} \times M_{KCl_3} \approx 1.116 \times 145.5 \approx 162.2, \text{г}
]
Итог:
Масса бертолетовой соли составляет приблизительно 162 г.
