Для решения данной задачи нам необходимо использовать химические уравнения реакции и закон пропорциональности между массой вещества и количеством вещества.
Первым шагом является написание химического уравнения реакции. Из условия задачи известно, что при термическом разложении 0,2 моля смеси перманганата калия (KMnO4) и хлората калия (KClO3) выделяется 4.48 л (н.у.) кислорода (O2). Уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:
2 KMnO4 + 10 KClO3 -> 6 KCl + 2 MnO2 + 5 O2.
Из уравнения видно, что на каждые 2 моля перманганата калия требуется 10 молей хлората калия, чтобы полностью реагировать и выделить 5 молей кислорода.
Так как в задаче указано, что выделено 4.48 л (н.у.) кислорода, то необходимо определить сколько молей это составляет. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
V = nRT / P,
где V - объем газа, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах, P - давление газа.
Объем кислорода равен 4,48 л (н.у.), температуру и давление можно принять равными 298 К и 1 атм соответственно, а универсальная газовая постоянная R равна 0,0821 л·атм/(моль·К). Подставим значения в формулу и рассчитаем количество молей кислорода:
n = (V * P) / (R * T) = (4,48 * 1) / (0,0821 * 298) = 0,194 моль.
Теперь, зная количество молей кислорода, можем рассчитать количество молей перманганата калия:
И наконец, чтобы найти массу смеси перманганата калия и хлората калия, используем молярные массы веществ:
m = n * M,
где m - масса вещества, n - количество вещества, M - молярная масса вещества.
Молярная масса перманганата калия (KMnO4) равна 39,1 г/моль, а молярная масса хлората калия (KClO3) равна 122,55 г/моль. Рассчитаем массы каждого вещества:
Чтобы правильно определить, с каким из веществ гидроксид натрия вступает во взаимодействие в каждом из рассматриваемых случаев, нам нужно посмотреть на эти реакции более подробно.
Первая реакция:
Гидроксид натрия + хлорид аммония
Чтобы определить, будет ли в этой реакции образовываться новое вещество, мы должны проверить, является ли гидроксид натрия более активным веществом, чем хлорид аммония. Важно помнить, что реакции происходят, когда вещество с более высокой активностью вытесняет вещество с более низкой активностью.
Как видно, натрий (Na) вытесняет аммоний (NH₄), а оксид водорода (H₂O) образуется в результате реакции. Таким образом, гидроксид натрия (NaOH) вступает в реакцию с хлоридом аммония (NH₄Cl).
Вторая реакция:
Гидроксид натрия + азотная кислота
Опять же, мы должны сравнить активность гидроксида натрия (NaOH) и азотной кислоты (HNO₃).
В данном случае, оксид углерода (CO₂) не имеет компонента, который гидроксид натрия мог бы вытеснить. В результате образуется карбонат натрия (Na₂CO₃).
Таким образом, гидроксид натрия (NaOH) вступает в реакцию с оксидом углерода (CO₂).
Надеюсь, что данное разъяснение помогло тебе понять, с какими веществами гидроксид натрия вступает в реакцию в каждом из представленных случаев.
СaCO3 = CaO + CO2
CaO + 3C = CaC2 + CO
CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2