Вопрос школьника
При разложении 196 г хлората калия в присутствии оксида марганца (IV) получено 176,8 г твердого остатка. Вычислите массовую долю хлорида калия в полученном остатке.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон сохранения массы, согласно которому масса реагентов, участвующих в химической реакции, равна массе продуктов.
Масса хлората калия, заданная в условии, равна 196 г. После проведения реакции получено 176,8 г твердого остатка. Эта масса включает в себя массу продуктов реакции, а также массу неиспользованных реагентов.
Поскольку хлорат калия разлагается на хлорид калия и кислород, а оксид марганца (IV) является катализатором реакции, можно предположить, что в остатке содержится только хлорид калия.
Тогда массовая доля хлорида калия в остатке будет равна отношению массы хлорида калия к массе остатка:
массовая доля хлорида калия = масса хлорида калия / масса остатка
Масса хлорида калия равна разности массы хлората калия и массы кислорода, выделенного в результате разложения:
масса хлорида калия = масса хлората калия — масса кислорода
Масса кислорода, выделенного при разложении хлората калия, может быть определена с использованием молярных пропорций. Молярная масса хлората калия равна 122,55 г/моль, а молярная масса кислорода равна 16 г/моль. Следовательно, массовая доля кислорода в хлорате калия равна:
массовая доля кислорода = (16 г/моль) / (122,55 г/моль) = 0,1305
Таким образом, масса кислорода, выделенного при разложении 196 г хлората калия, равна:
масса кислорода = 196 г хлората калия × 0,1305 = 25,6 г
Масса хлорида калия в остатке равна:
масса хлорида калия = 176,8 г остатка — 25,6 г кислорода = 151,2 г
Тогда массовая доля хлорида калия в остатке будет равна:
массовая доля хлорида калия = 151,2 г / 176,8 г × 100% ≈ 85,5%
Ответ: массовая доля хлорида калия в полученном остатке составляет около 85,5%.
