Правильный ответ
1. Запишем уравнения реакций:
(1) 2KClO3 = 2KCl + 3O2
(2) 4KClO3 = KCl + 3KClO4
2. Вычислим количество вещества реагентов и продуктов:
Δm(навески) = m(O2) = 14,7 − 12,78 = 1,92 г
n(O2) = m : M = 1,92 : 32 = 0,06 моль
nисх.(KClO3) = m : M = 14,7 : 122,5 = 0,12 моль
n1(KCl) = n1(KClO3) = n(O2) : 3 • 2 = 0,06 : 3 • 2 = 0,04 моль (по уравнению реакции 1)
3. Вычислим количество вещества образовавшегося перхлората калия
Пусть х моль KClO3 подверглось диспропорционированию, тогда:
n2(KCl) = n2(KClO3) : 4 = х : 4 = 0,25х моль (по уравнению реакции 2)
nобщ.(KCl) = 0,04 + 0,25х
nобщ.(KCl) = С • V = 0,225 • 0,2 = 0,045 моль
0,04 + 0,25х = 0,045
х = 0,02 моль
n(KClO4) = n2(KClO3) : 4 • 3 = 0,02 : 4 • 3 = 0,015 моль
4. Вычислим массовую долю перхлорат-ионов в твердом остатке
n(ClO4−) = nост.(KClO4) = 0,015 моль
m(ClO4−) = n • M = 0,015 • 99,5 = 1,4925 г
ω(ClO4−) = m(ClO4−) : mтв. ост. • 100% = 1,4925 : 12,78 • 100 = 11,68%
Ответ: 11,68%
Полное решение
1. Запишем уравнения реакций:
(1) 2KClO3 = 2KCl + 3O2
(2) 4KClO3 = KCl + 3KClO4
2. Вычислим количество вещества реагентов и продуктов:
Δm(навески) = m(O2) = 14,7 − 12,78 = 1,92 г
n(O2) = m : M = 1,92 : 32 = 0,06 моль
nисх.(KClO3) = m : M = 14,7 : 122,5 = 0,12 моль
n1(KCl) = n1(KClO3) = n(O2) : 3 • 2 = 0,06 : 3 • 2 = 0,04 моль (по уравнению реакции 1)
3. Вычислим количество вещества образовавшегося перхлората калия
Пусть х моль KClO3 подверглось диспропорционированию, тогда:
n2(KCl) = n2(KClO3) : 4 = х : 4 = 0,25х моль (по уравнению реакции 2)
nобщ.(KCl) = 0,04 + 0,25х
nобщ.(KCl) = С • V = 0,225 • 0,2 = 0,045 моль
0,04 + 0,25х = 0,045
х = 0,02 моль
n(KClO4) = n2(KClO3) : 4 • 3 = 0,02 : 4 • 3 = 0,015 моль
4. Вычислим массовую долю перхлорат-ионов в твердом остатке
n(ClO4−) = nост.(KClO4) = 0,015 моль
m(ClO4−) = n • M = 0,015 • 99,5 = 1,4925 г
ω(ClO4−) = m(ClO4−) : mтв. ост. • 100% = 1,4925 : 12,78 • 100 = 11,68%
Ответ: 11,68%
