4-45. Рассчитайте массу бертолетовой соли, необходимой для получения порции кислорода а) количеством вещества 3 моль, б) массой 40 г, в) объемом 16,8 л (н.у.), г) объемом ал (н.у.) кислорода.

Решение:

Уравнение реакции разложения бертолетовой соли:

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

Молярная масса \( KClO_3 \) равна \( 122.5 \) г/моль.

а) Количество вещества \( O_2 \) = 3 моль:

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

Количество вещества \( KClO_3 \): \( \nu (KClO_3) = \nu (O_2) = 3 \) моль.

Масса \( KClO_3 \): \( m(KClO_3) = \nu (KClO_3) \times M(KClO_3) = 3 \text{ моль} \times 122.5 \text{ г/моль} = 367.5 \) г.

б) Масса \( O_2 \) = 40 г:

Количество вещества \( O_2 \): \( \nu (O_2) = \frac{40 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 1.25 \) моль.

Количество вещества \( KClO_3 \): \( \nu (KClO_3) = \nu (O_2) = 1.25 \) моль.

Масса \( KClO_3 \): \( m(KClO_3) = \nu (KClO_3) \times M(KClO_3) = 1.25 \text{ моль} \times 122.5 \text{ г/моль} = 153.125 \) г.

в) Объем \( O_2 \) = 16,8 л (н.у.):

Количество вещества \( O_2 \): \( \nu (O_2) = \frac{16.8 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.75 \) моль.

Количество вещества \( KClO_3 \): \( \nu (KClO_3) = \nu (O_2) = 0.75 \) моль.

Масса \( KClO_3 \): \( m(KClO_3) = \nu (KClO_3) \times M(KClO_3) = 0.75 \text{ моль} \times 122.5 \text{ г/моль} = 91.875 \) г.

г) Объем \( O_2 \) = al (н.у.):

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

Количество вещества \( KClO_3 \): \( \nu (KClO_3) = \nu (O_2) = \frac{a \times l}{22.4} \) моль.

Масса \( KClO_3 \): \( m(KClO_3) = \nu (KClO_3) \times M(KClO_3) = \frac{a \times l}{22.4} \text{ моль} \times 122.5 \text{ г/моль} = \frac{122.5al}{22.4} \approx 5.47a \times l \) г.

Ответ: а) 367.5 г; б) ≈ 153.13 г; в) ≈ 91.88 г; г) ≈ 5.47al г.