Рассчитайте массовую долю пероксида водорода, если 25,12 мл его раствора (ρ = 1015 г/л) было израсходовано на реакцию с перманганат-ионами, содержащимися в 100 мл 0,675 M раствора (среда нейтральная).
Для решения этой задачи нужно знать, что перманганат-ионы (MnO4-) восстанавливаются в кислой среде до ионов марганца(II) и окислителем в данной реакции выступает пероксид водорода (H2O2), который разлагается на воду и кислород.
Первым шагом найдем количество молей перманганат-ионов в 100 мл 0,675 M раствора: n(MnO4-) = MV = 0,675 mol/l 0,1 l = 0,0675 моль
Из уравнения видно, что для реакции с 2 молями MnO4- требуется 5 молей H2O2. Следовательно, количество молей H2O2 в реакции равно: n(H2O2) = (5/2) n(MnO4-) = (5/2) 0,0675 моль = 0,16875 моль
Теперь найдем массу пероксида водорода израсходованного в реакции: m(H2O2) = n(H2O2) M(H2O2) = 0,16875 моль 34,0147 г/моль = 5,7352 г
Теперь можем рассчитать массовую долю пероксида водорода в растворе: V = 25,12 мл ρ(H2O2) = 1015 г/л
m(H2O2) = V ρ(H2O2) = 0,02512 л 1015 г/л = 25,5348 г
Массовая доля пероксида водорода: X = (m(H2O2) / (m(H2O2) + m(раствора))) 100% = (5,7352 г / (5,7352 г + 25,5348 г)) 100% ≈ 18,32%
Таким образом, массовая доля пероксида водорода в растворе составляет около 18,32%.
Для решения этой задачи нужно знать, что перманганат-ионы (MnO4-) восстанавливаются в кислой среде до ионов марганца(II) и окислителем в данной реакции выступает пероксид водорода (H2O2), который разлагается на воду и кислород.
Уравнение реакции:
5H2O2 + 2MnO4- + 6H+ -> 5O2 + 2Mn2+ + 8H2O
Первым шагом найдем количество молей перманганат-ионов в 100 мл 0,675 M раствора:
n(MnO4-) = MV = 0,675 mol/l 0,1 l = 0,0675 моль
Из уравнения видно, что для реакции с 2 молями MnO4- требуется 5 молей H2O2. Следовательно, количество молей H2O2 в реакции равно:
n(H2O2) = (5/2) n(MnO4-) = (5/2) 0,0675 моль = 0,16875 моль
Теперь найдем массу пероксида водорода израсходованного в реакции:
m(H2O2) = n(H2O2) M(H2O2) = 0,16875 моль 34,0147 г/моль = 5,7352 г
Теперь можем рассчитать массовую долю пероксида водорода в растворе:
V = 25,12 мл
ρ(H2O2) = 1015 г/л
m(H2O2) = V ρ(H2O2) = 0,02512 л 1015 г/л = 25,5348 г
Массовая доля пероксида водорода:
X = (m(H2O2) / (m(H2O2) + m(раствора))) 100% = (5,7352 г / (5,7352 г + 25,5348 г)) 100% ≈ 18,32%
Таким образом, массовая доля пероксида водорода в растворе составляет около 18,32%.