4-44. Рассчитайте массу перманганата калия, необходимого для получения порции кислорода а) количеством вещества 2 моль, б) массой 80 г, в) объемом 112 л (н.у.), г) объемом ал (н.у.) кислорода.

Решение:

Уравнение реакции разложения перманганата калия:

\( 2KMnO_4 \xrightarrow{\Delta} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2 \uparrow \)

Молярная масса \( KMnO_4 \) равна \( 159 \) г/моль.

а) Количество вещества \( O_2 \) = 2 моль:

Согласно уравнению, из 1 моль \( O_2 \) получается из 2 моль \( KMnO_4 \).

Количество вещества \( KMnO_4 \): \( \nu (KMnO_4) = 2 \times \nu (O_2) = 2 \times 2 \text{ моль} = 4 \) моль.

Масса \( KMnO_4 \): \( m(KMnO_4) = \nu (KMnO_4) \times M(KMnO_4) = 4 \text{ моль} \times 159 \text{ г/моль} = 636 \) г.

б) Масса \( O_2 \) = 80 г:

Количество вещества \( O_2 \): \( \nu (O_2) = \frac{80 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 2.5 \) моль.

Количество вещества \( KMnO_4 \): \( \nu (KMnO_4) = 2 \times \nu (O_2) = 2 \times 2.5 \text{ моль} = 5 \) моль.

Масса \( KMnO_4 \): \( m(KMnO_4) = \nu (KMnO_4) \times M(KMnO_4) = 5 \text{ моль} \times 159 \text{ г/моль} = 795 \) г.

в) Объем \( O_2 \) = 112 л (н.у.):

Количество вещества \( O_2 \): \( \nu (O_2) = \frac{112 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 5 \) моль.

Количество вещества \( KMnO_4 \): \( \nu (KMnO_4) = 2 \times \nu (O_2) = 2 \times 5 \text{ моль} = 10 \) моль.

Масса \( KMnO_4 \): \( m(KMnO_4) = \nu (KMnO_4) \times M(KMnO_4) = 10 \text{ моль} \times 159 \text{ г/моль} = 1590 \) г.

г) Объем \( O_2 \) = al (н.у.):

Количество вещества \( O_2 \): \( \nu (O_2) = \frac{a \times l}{22.4} \) моль.

Количество вещества \( KMnO_4 \): \( \nu (KMnO_4) = 2 \times \nu (O_2) = 2 \times \frac{a \times l}{22.4} = \frac{a \times l}{11.2} \) моль.

Масса \( KMnO_4 \): \( m(KMnO_4) = \nu (KMnO_4) \times M(KMnO_4) = \frac{a \times l}{11.2} \text{ моль} \times 159 \text{ г/моль} = \frac{159al}{11.2} \approx 14.2a \times l \) г.

Ответ: а) 636 г; б) 795 г; в) 1590 г; г) ≈ 14.2al г.