4-48. Какая масса бертолетовой соли, содержащей 5% примесей, необходима для получения 50,4 л (н.у.) кислорода?

Решение:

Уравнение реакции разложения бертолетовой соли (хлората калия, KClO₃):

\[ 2KClO_3 \xrightarrow{\Delta} 2KCl + 3O_2 \uparrow \]

1. Найдем количество вещества кислорода:

\[ \nu(O_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{50,4 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 2,25 \text{ моль} \]

2. По уравнению реакции, для получения 3 моль O₂ необходимо 2 моль KClO₃. Следовательно, для 2,25 моль O₂ необходимо:

\[ \nu(KClO_3) = \frac{2}{3} \cdot \nu(O_2) = \frac{2}{3} \cdot 2,25 \text{ моль} = 1,5 \text{ моль} \]

3. Найдем молярную массу бертолетовой соли (KClO₃):

\[ M(KClO_3) = 39 + 35,5 + 3 \cdot 16 = 122,5 \text{ г/моль} \]

4. Найдем массу чистого KClO₃:

\[ m(KClO_3) = \nu(KClO_3) \cdot M(KClO_3) = 1,5 \text{ моль} \cdot 122,5 \text{ г/моль} = 183,75 \text{ г} \]

5. Бертолетова соль содержит 5% примесей, значит, чистого вещества 95%. Найдем массу соли с учетом примесей:

\[ m_{соли} = \frac{m(KClO_3)}{0,95} = \frac{183,75 \text{ г}}{0,95} = 193,42 \text{ г} \]

Ответ: 193,42 г