Решение задачи с участием марганца
Какую массу перманганата калия, содержащего 5 % примесей, необходимо ввести во взаимодействие с концентрированной соляной кислотой для получения газа, который может реагировать с железом? При добавлении в раствор полученного вещества щелочи образуется осадок массой 19,26 г, выход реакции – 90 %.
1) Составим уравнения реакции:
2KMnO4+16HCl→2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O
2Fe+3Cl2→2FeCl3
FeCl3+3NaOH→Fe(OH)3↓+3NaCl
2) Найдем теоретическое количество гидроксида железа при 100% выходе реакции:
mFe(OH)3=19,260,9=21,4 г
νFe(OH)3=21,4107=0,2 моль
3) Вычислим количество хлора по уравнению реакции:
νFeCl3=νFe(OH)3=0,2 моль
νCl2=1,5νFeCl3=1,5⋅0,2=0,3 моль
3) Теперь найдем техническую массу перманганата калия, которую необходимо добавить:
νKMnO4=0,4νCl2=0,4⋅0,3=0,12 моль
mKMnO4чист=0,12⋅158=18,96 г
mKMnO4техн=18,960,95=19,96 г (20 г при округлении до целых)
Ответ: mKMnO4техн=19,96 г (20 г при округлении до целых).