Question

При нагревании смеси массой 43.45 г состоящей из kmno4 kno3 kcl выделилось 2.408 л газа . При добавлении конц соляной кислоты к такой же смеси выделилось 6.72 л газа. Определите соотношения веществ смеси в такой же последовательности .

Answer 1

Дано:

$m(KMnO_{4})+m(KNO_{3})+m(KCl)=43.45\:gram\\V_{1}(O_{2})+V_{2}(O_{2})=2.408\:l\\V_{4}(Cl_{2})=6.72\:l\\\\m(KMnO_{3}):m(KNO_{3}):m(KCl)-?$

Решение:

Запишем соответствующие реакции:

а) $2KMnO_{4}\rightarrow K_{2}MnO_{4}+MnO_{2}+O_{2}\uparrow$ (1)

   $KNO_{3}\rightarrow KNO_{2}+\frac{1}{2} O_{2}\uparrow$ (2)

   $KCl\rightarrow \!\!\!\!\!\!\!\diagdown \!\!\!\!\!\!\diagup$ (3)

б) $2KMnO_{4}+16HCl\rightarrow 5Cl_{2}\uparrow+2KCl+2MnCl_{2}+8H_{2}O$ (4)

   $KNO_{3}+HCl\rightarrow \!\!\!\!\!\!\!\diagdown \!\!\!\!\!\!\diagup$ (5)

   $KCl+HCl\rightarrow \!\!\!\!\!\!\!\diagdown \!\!\!\!\!\!\diagup$ (6)

Реакция 3 не идёт т.к. хлорид калия - растворимая соль. В реакциях 5 и 6 не выполняется ни одно из условий протекания реакций ионного обмена (газ/осадок/малодисс. в-во).

В б газ выделился только засчёт реакции 4:

$V_{4}(Cl_{2})=6.72\:l\;\Rightarrow n_{4}(Cl_{2})=\frac{V_{4}(Cl_{2})}{V_{m}}=\frac{6.72\:l}{22.4\:\frac{l}{mol}}=0.3\:mol\\n(KMnO_{4})=\frac{n_{3}(Cl_{2})\times2}{5}=0.12\:mol\\\\\bold{m(KMnO_{4})=n(KMnO_{4})\times M(KMnO_{4})=0.12\:mol\times 158\:\frac{gram}{mol}=18.96\:gram}$

Рассмторим случай а:

$n(KMnO_{4})=0.12\:mol\;\Rightarrow\:n_{1}(O_{2})=\frac{n(KMnO_{4})}{2}=0.06\:mol\\V_{1}(O_{2})=n_{1}(O_{2})\times V_{m}=0.06\:mol\times22.4\:\frac{l}{mol}=1.344\:l\\V_{1}(O_{2})+V_{2}(O_{2})=2.408\:l\;\Rightarrow\: V_{2}(O_{2})=1.064\:l\\n_{2}(O_{2})=\frac{1.064\:l}{22.4\:\frac{l}{mol}}=0.0475\:mol\\\\n(KNO_{3})=\frac{n_{2}(O_{2})}{\frac{1}{2}}=0.095\:mol\\\bold{m(KNO_{3})=n(KNO_{3})\times M(KNO_{3})=0.095\:mol\times 101\:\frac{gram}{mol}=9.595\:gram}$

$m(KMnO_{4})+m(KNO_{3})+m(KCl)=43.45\:gram\\\bold{m(KCl)=14.895\:gram}$

$\bold{m(KMnO_{4}):m(KNO_{3}):m(KCl)=18.96:9.595:14.495\approx 2:1:1.5}$

Ответ:

$m(KMnO_{4}):m(KNO_{3}):m(KCl)=2:1:1.5$.