Номер 1, страница 44, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 1. Сколько граммов селитры $KNO_3$ требуется разложить нагреванием для того, чтобы заполнить кислородом сосуд емкостью 5 л (при н.у.)?

Ответ: 45,1 г.

1. Дано:

Объем кислорода $V(O_2) = 5$ л.

Условия: нормальные (н. у.).

Перевод в систему СИ:

$V(O_2) = 5 \text{ л} = 5 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$.

Найти:

Масса нитрата калия $m(KNO_3)$ — ?

Решение:

1. Составим уравнение реакции термического разложения нитрата калия (калийной селитры). При нагревании нитраты щелочных металлов, к которым относится калий, разлагаются на нитрит и кислород:

$2KNO_3 \xrightarrow{t} 2KNO_2 + O_2 \uparrow$

2. Рассчитаем количество вещества (число молей) кислорода объемом 5 л при нормальных условиях. Молярный объем любого газа при н. у. составляет $V_m = 22,4$ л/моль.

$n(O_2) = \frac{V(O_2)}{V_m} = \frac{5 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} \approx 0,2232 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции найдем количество вещества нитрата калия, которое необходимо разложить. Из уравнения следует, что для получения 1 моль кислорода требуется 2 моль нитрата калия. Соотношение количеств веществ равно соотношению их стехиометрических коэффициентов:

$\frac{n(KNO_3)}{2} = \frac{n(O_2)}{1}$

Отсюда выражаем количество вещества нитрата калия:

$n(KNO_3) = 2 \cdot n(O_2) \approx 2 \cdot 0,2232 \text{ моль} \approx 0,4464 \text{ моль}$

4. Вычислим молярную массу нитрата калия ($KNO_3$), используя молярные массы элементов из Периодической таблицы Д. И. Менделеева:

$M(KNO_3) = M(K) + M(N) + 3 \cdot M(O) = 39,1 \text{ г/моль} + 14,0 \text{ г/моль} + 3 \cdot 16,0 \text{ г/моль} = 101,1 \text{ г/моль}$

5. Теперь можем найти массу нитрата калия по формуле $m = n \cdot M$:

$m(KNO_3) = n(KNO_3) \cdot M(KNO_3) \approx 0,4464 \text{ моль} \cdot 101,1 \text{ г/моль} \approx 45,13 \text{ г}$

Округляя результат до десятых, получаем требуемую массу.

Ответ: 45,1 г.