Как это решить по химии Навеску смеси, содержащей MgО2, массой 0,1786 г обработали разбавленной серной кислотой, выделившийся пероксид водорода оттитровали 17,95 мл 0,1116 н. раствора KMnO4 (f экв = 1/5). Вычислите массовую долю пероксида магния в смеси.
Найдем количество миллимолей пероксида магния: nMgО2MgО2MgО2 = m/M, где m - масса MgО2, M - молярная масса MgО2 m = 0,1786 г MMgО2MgО2MgО2 = 40 + 2161616 = 72 г/моль nMgО2MgО2MgО2 = 0,1786 г / 72 г/моль = 0,00248 моль
Найдем количество миллимолей пероксида водорода: По уравнению реакции MgО2 + H2SO4 -> MgSO4 + H2O2 1 моль MgO2 соответствует 1 моль H2O2 Следовательно, количество миллимолей H2O2 равно количеству миллимолей MgO2, т.е. 0,00248 моль
Найдем количество KMnO4, которое реагировало с пероксидом водорода: nKMnO4KMnO4KMnO4 = V C f, где V - объем раствора KMnO4, C - концентрация KMnO4, f - фактор эквивалентности V = 17,95 мл = 0,01795 л C = 0,1116 н. = 0,1116 моль/л f = 1/5 nKMnO4KMnO4KMnO4 = 0,01795 0,1116 1/5 = 0,002 о моль
Составим уравнение реакции между H2O2 и KMnO4: 5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 -> 5O2 + 2MnSO4 + 3H2O + 3K2SO4
Сравнивая уравнения реакций, получаем, что 5 моль H2O2 соответствуют 2 моль KMnO4 Следовательно, количество миллимолей H2O2 и KMnO4 должно быть в пропорции 5/2
5/2 = 0,802 0,802 * 0,002 = 0,0016
Найдем массу пероксида магния в смеси: mMgO2MgO2MgO2 = nMgО2MgО2MgО2 MMgO2MgO2MgO2 = 0,00248 моль 72 г/моль = 0,17904 г
Найдем массовую долю пероксида магния в смеси: Массовая доля = массаMgO2/общаямассасмесимасса MgO2 / общая масса смесимассаMgO2/общаямассасмеси 100% Масса смеси = масса MgO2 + масса перокиси водорода Масса H2O2 = nH2O2H2O2H2O2 MH2O2H2O2H2O2 = 0,002 моль * 34 г/моль = 0,068 г Масса смеси = 0,17904 г + 0,068 г = 0,24704 г
Массовая доля = 0,17904г/0,24704г0,17904 г / 0,24704 г0,17904г/0,24704г * 100% = 72,5%
Итак, массовая доля пероксида магния в смеси составляет 72,5%
Найдем количество миллимолей пероксида магния:
nMgО2MgО2MgО2 = m/M, где m - масса MgО2, M - молярная масса MgО2
m = 0,1786 г
MMgО2MgО2MgО2 = 40 + 2161616 = 72 г/моль
nMgО2MgО2MgО2 = 0,1786 г / 72 г/моль = 0,00248 моль
Найдем количество миллимолей пероксида водорода:
По уравнению реакции MgО2 + H2SO4 -> MgSO4 + H2O2
1 моль MgO2 соответствует 1 моль H2O2
Следовательно, количество миллимолей H2O2 равно количеству миллимолей MgO2, т.е. 0,00248 моль
Найдем количество KMnO4, которое реагировало с пероксидом водорода:
nKMnO4KMnO4KMnO4 = V C f, где V - объем раствора KMnO4, C - концентрация KMnO4, f - фактор эквивалентности
V = 17,95 мл = 0,01795 л
C = 0,1116 н. = 0,1116 моль/л
f = 1/5
nKMnO4KMnO4KMnO4 = 0,01795 0,1116 1/5 = 0,002 о моль
Составим уравнение реакции между H2O2 и KMnO4:
5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 -> 5O2 + 2MnSO4 + 3H2O + 3K2SO4
Сравнивая уравнения реакций, получаем, что 5 моль H2O2 соответствуют 2 моль KMnO4
Следовательно, количество миллимолей H2O2 и KMnO4 должно быть в пропорции 5/2
5/2 = 0,802
0,802 * 0,002 = 0,0016
Найдем массу пероксида магния в смеси:
mMgO2MgO2MgO2 = nMgО2MgО2MgО2 MMgO2MgO2MgO2 = 0,00248 моль 72 г/моль = 0,17904 г
Найдем массовую долю пероксида магния в смеси:
Массовая доля = массаMgO2/общаямассасмесимасса MgO2 / общая масса смесимассаMgO2/общаямассасмеси 100%
Масса смеси = масса MgO2 + масса перокиси водорода
Масса H2O2 = nH2O2H2O2H2O2 MH2O2H2O2H2O2 = 0,002 моль * 34 г/моль = 0,068 г
Масса смеси = 0,17904 г + 0,068 г = 0,24704 г
Массовая доля = 0,17904г/0,24704г0,17904 г / 0,24704 г0,17904г/0,24704г * 100% = 72,5%
Итак, массовая доля пероксида магния в смеси составляет 72,5%