Сколько KMnO4 потребуется использовать, чтобы заполнить газовый счетчик объемом 20 литров кислорода?

Vetka

58

Чтобы решить данную задачу, мы должны знать стехиометрическое соотношение между КМnO4 и кислородом.

Сначала определим балансированное уравнение реакции. КМnO4 в редуцированной форме самостоятельно переходит в МnO2 и образует кислород:

\[2KMnO4 \rightarrow K2MnO4 + MnO2 + O2\]

Из данного уравнения видно, что за каждые 2 молекулы КМnO4 образуется 1 молекула кислорода (O2). Теперь мы можем перейти к решению задачи.

1. У нас есть 20 литров кислорода, которые нужно получить. Мы знаем, что 1 молекула кислорода занимает 22,4 литра при нормальных условиях (0°C и 1 атм). Отсюда следует, что:

\[\frac{20 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,8929 \, \text{моль}\]

2. Теперь, зная, что за каждые 2 молекулы КМnO4 образуется 1 молекула кислорода, мы можем использовать пропорцию для определения количества КМnO4, которое нам понадобится:

\[\frac{0,8929 \, \text{моль O2}}{1} \times \frac{2 \, \text{моль KMnO4}}{1 \, \text{моль O2}} = 1,7858 \, \text{моль KMnO4}\]

Таким образом, нам потребуется около 1,7858 моль КМnO4, чтобы заполнить газовый счетчик объемом 20 литров кислорода.

Это подробное решение с пошаговым объяснением поможет школьникам лучше понять процесс решения задачи и получить правильный ответ.