4-42. Вычислите объем кислорода (н.у.), который можно получить при разложении бертолетовой соли KClO₃ массой а) 490 г, б) 100 г, в) а г.

Решение:

Уравнение реакции разложения бертолетовой соли:

\( 2KClO_3 \xrightarrow{\Delta} 2KCl + 3O_2 \uparrow \)

Молярная масса \( KClO_3 \) равна \( 39 + 35.5 + 16 \times 3 = 122.5 \) г/моль.

а) 490 г \( KClO_3 \):

Количество вещества \( KClO_3 \): \( \nu (KClO_3) = \frac{490 \text{ г}}{122.5 \text{ г/моль}} = 4 \) моль.

Согласно уравнению реакции, из 2 моль \( KClO_3 \) образуется 3 моль \( O_2 \).

Количество вещества \( O_2 \): \( \nu (O_2) = \frac{3}{2} \nu (KClO_3) = \frac{3}{2} \times 4 \text{ моль} = 6 \) моль.

Объем \( O_2 \) (н.у.): \( V(O_2) = \nu (O_2) \times 22.4 \text{ л/моль} = 6 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 134.4 \) л.

б) 100 г \( KClO_3 \):

Количество вещества \( KClO_3 \): \( \nu (KClO_3) = \frac{100 \text{ г}}{122.5 \text{ г/моль}} \approx 0.816 \) моль.

Количество вещества \( O_2 \): \( \nu (O_2) = \frac{3}{2} \nu (KClO_3) = \frac{3}{2} \times 0.816 \text{ моль} = 1.224 \) моль.

Объем \( O_2 \) (н.у.): \( V(O_2) = \nu (O_2) \times 22.4 \text{ л/моль} = 1.224 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 27.42 \) л.

в) а г \( KClO_3 \):

Количество вещества \( KClO_3 \): \( \nu (KClO_3) = \frac{a}{122.5} \) моль.

Количество вещества \( O_2 \): \( \nu (O_2) = \frac{3}{2} \times \frac{a}{122.5} = \frac{3a}{245} \) моль.

Объем \( O_2 \) (н.у.): \( V(O_2) = \frac{3a}{245} \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = \frac{67.2a}{245} \approx 0.274a \) л.

Ответ: а) 134.4 л; б) ≈ 27.42 л; в) ≈ 0.274a л.