Кислород. Решение задач

Источник статьи

Автор24 — учеба по твоим правилам

Решение задачи № 1

Необходимо рассчитать массу смеси хлората калия с диоксидом марганца, которая содержит 2 % диоксида, необходимую для получения кислорода (выход кислорода – 90 %) в количестве, достаточном для сгорания 9,2 г натрия.

Составим уравнение реакции: ${2KClO_3 \xrightarrow {MnO_2} 2KCl + 3O_2\uparrow }$

${2Na + O_2 \rightarrow Na_2O_2}$

Найдем количество кислорода по количеству натрия в соответствии с уравнением: ${\nu_{Na} = \frac {9,2}{23} = 0,4 \ моль}$

${\nu_{{O_2}_{теор}} = 0,5\nu_{Na} = 0,5 \cdot 0,4 = 0,2 \ моль}$

Рассчитаем практическое количество кислорода: ${\nu_{{O_2}_{практ}} = \frac {0,2}{90} = 0,22 \ моль}$
Найдем массу чистого хлората калия: ${/nu_{KClO_3} = 2/3\nu_{O_2} = 2/3 \cdot 0,22 = 0,15 \ моль}$

${m_{KClO_3} = 0,15 \cdot 122,5 = 18,375 \ г}$

Рассчитаем массу смеси: ${m_{KClO_3 + MnO_2} = \frac {18,375}{0,98} = 18,75 \ г}$

Ответ: масса смеси 18,75 г.

Решение задачи № 2

При синтезе оксида серы (VI) из оксида серы (IV) и кислорода в замкнутом сосуде давление реакционной смеси упало на 20 % (t = const). Необходимо определить состав образовавшейся смеси, если в исходной смеси содержалось 50% оксида серы (IV) по объему.

${\nu_{SO_2} = \nu_{O_2} = x}$ в исходной смеси, исходя из условия задачи, следовательно ${\nu_1 = 2x}$
Составим уравнение реакции: ${2SO_2 + O_2 \rightleftarrows 2SO_3}$
Допустим, что в реакцию вступило y моль кислорода, тогда израсходовано 2y моль оксида серы (IV) и образовалось 2y моль оксида серы (VI). То есть в полученной смеси содержатся: ${\nu_{SO_2} = x - 2y; \nu_{O_2} = x - y; \nu_{SO_3} = 2y}$. Общее количество всех веществ: ${\nu_2 = x -2y + x - y + 2y = 2x - y}$
Так как реакция проводится в замкнутом сосуде, то давление в нем при постоянной температуре прямо пропорционально общему количеству газов: ${\frac {p_1}{p_2} = \frac {\nu_2}{\nu_1}}$; ${0,8 = \frac {2x - y}{2x}}$

Решив уравнение, получаем, что y = 0,4x