Какова массовая доля примесей в селитре при прокаливании 100 г и получении 11,2 л кислорода (н.у)?

Семён_6465

67

Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться стехиометрическими соотношениями химической реакции, в данном случае - прокаливания селитры. Перед тем как приступить к решению, необходимо установить химическую формулу селитры.

Селитра (KNO3) разлагается при нагревании до оксида калия (K2O), кислорода (O2) и азотной кислоты (HNO3), по следующей реакции:

2KNO3 → 2KNO2 + O2

Из уравнения реакции следует, что каждые 2 моль селитры дадут 1 моль кислорода. Теперь мы можем перейти от объема к количеству вещества, используя уравнение состояния идеальных газов и условия нормальных условий (н.у), при которых объем 1 моля газа равен 22,4 литрам.

11,2 л кислорода (н.у) составляют 11,2/22,4 = 0,5 моль кислорода.

Следовательно, для получения 0,5 моль кислорода было необходимо использовать 1 моль селитры. Так как первоначальная масса селитры составляет 100 г, мы можем вычислить молекулярную массу калиевой нитрата (KNO3), которая равна 101,1 г/моль.

Массовая доля примесей (процент содержания примеси в исходном веществе) может быть рассчитана по формуле:

Массовая доля примеси (%) = (масса примеси / масса исходного вещества) × 100 %

В данном случае масса примеси равна разнице между массой исходного вещества и массой чистого вещества, которое можно получить из уравнения реакции.

Масса чистого KNO3 = мольная масса KNO3 × количество молей KNO3

Масса чистого KNO3 = 101,1 г/моль × 0,5 моль = 50,55 г

Теперь, рассчитав массу чистого KNO3, мы можем вычислить массовую долю примесей:

Массовая доля примесей (%) = (100 г - 50,55 г) / 100 г × 100% ≈ 49,45%

Таким образом, массовая доля примесей в селитре при прокаливании 100 г и получении 11,2 л кислорода (н.у) составляет около 49,45%.