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

Решение:

Уравнение реакции разложения бертолетовой соли:

\( 2KClO_3 \rightarrow 2KCl + 3O_2 \uparrow \)

Молярная масса \( O_2 \) равна \( 32 \) г/моль.

1. Найдем количество вещества и массу кислорода:

Объем \( O_2 \) (н.у.) = 50,4 л.

Количество вещества \( O_2 \): \( \nu (O_2) = \frac{50.4 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 2.25 \) моль.

Масса \( O_2 \): \( m(O_2) = \nu (O_2) \times M(O_2) = 2.25 \text{ моль} \times 32 \text{ г/моль} = 72 \) г.

2. Найдем массу чистой бертолетовой соли, необходимой для получения этого количества кислорода:

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

Количество вещества \( KClO_3 \): \( \nu (KClO_3) = \frac{2}{3} \times \nu (O_2) = \frac{2}{3} \times 2.25 \text{ моль} = 1.5 \) моль.

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

Масса чистой \( KClO_3 \): \( m(\text{чистой } KClO_3) = \nu (KClO_3) \times M(KClO_3) = 1.5 \text{ моль} \times 122.5 \text{ г/моль} = 183.75 \) г.

3. Найдем массу бертолетовой соли с учетом примесей:

Бертолетовая соль содержит 5% примесей, значит, чистой бертолетовой соли в ней 95%.

Масса бертолетовой соли (с примесями): \( m_{\text{смеси}} = \frac{m(\text{чистой } KClO_3)}{\text{массовая доля чистой соли}} = \frac{183.75 \text{ г}}{0.95} \approx 193.42 \) г.

Ответ: ≈ 193.42 г.