Для окисления 8,96 л (н.у.) аммиака в присутствии катализатора использовали кислород, полученный путем разложения бертолетовой соли. Продукт окислили далее кислородом воздуха, а затем растворили в 78,4 мл воды, также в присутствии кислорода. Какая потребовалась масса KCLO3? Чему равна массовая доля конечного продукта в растворе?(протность(H2O)=1 г/мл)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем количество вещества аммиака (NH3) в объеме 8,96 л при н.у.:

n(NH3) = V/Vm = 8,96/22,4 = 0,4 моль

Далее запишем уравнение реакции окисления аммиака кислородом:

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

Согласно уравнению, для окисления 4 молей аммиака нужно 5 молей O2. Следовательно, для 0,4 моль NH3 потребуется:

0.4 моль NH3 * 5 моль O2/4 моль NH3 = 0,5 моль O2

Так как кислород получают из разложения бертолетовой соли (KCLO3), то количество KCLO3, которое потребуется для получения 0,5 моль O2, можно найти из уравнения разложения KCLO3:

2KClO3 → 2KCl + 3O2

Таким образом, для получения 3 молей O2 потребуется 2 моля KCLO3. Следовательно, для 0,5 моль O2 потребуется:

0,5 моль O2 * 2 моль KCLO3/3 моль O2 = 0,33 моль KCLO3

Молярная масса KCLO3 равна 122,55 г/моль, так что масса KCLO3, необходимая для реакции, будет:

m(KCLO3) = n(KCLO3) M(KCLO3) = 0,33 моль 122,55 г/моль = 40,4 г

Теперь найдем массовую долю конечного продукта (KCl) в растворе. Если весь KCLO3 был разложен, то на его разложение уйдет 0,33 моль, и в результате получится 0,33 моль KCl. Молярная масса KCl равна 74,55 г/моль, следовательно:

m(KCl) = n(KCl) M(KCl) = 0,33 моль 74,55 г/моль = 24,6 г

Молярная масса воды равна 18,015 г/моль:

Масса воды в растворе равна:

m(H2O) = 78,4 мл * 1 г/мл = 78,4 г

Теперь найдем массовую долю KCl в растворе:

Массовая доля = m(KCl)/(m(H2O) + m(KCl)) 100% = 24,6 г/(78,4 г + 24,6 г) 100% ≈ 23,9%

Таким образом, потребуется 40,4 г KCLO3 и конечный продукт (KCl) будет составлять около 23,9% раствора.