Trong phòng thí nghiệm người ta có thể điều chế oxi bằng cách nhiệt phân kali clorat theo sơ đồ phản ứng: KClO3 KCl + O2. Hãy tính khối lượng KClO3 cần dùng để điều chế 4,958 lit khí oxygen.

Để tính khối lượng KClO3 cần dùng để điều chế 4,958 lít khí oxy (O2), trước tiên chúng ta cần biết mối quan hệ giữa thể tích khí và số mol của nó. Theo định luật Avogadro, 1 mol khí ở điều kiện tiêu chuẩn (0°C và 1 atm) chiếm thể tích khoảng 22,4 lít. Bước 1: Tính số mol O2 cần thiết. \[ \text{Số mol O2} = \frac{\text{Thể tích O2}}{22,4 \text{ lít/mol}} = \frac{4,958 \text{ lít}}{22,4 \text{ lít/mol}} \approx 0,221 \text{ mol} \] Bước 2: Từ phương trình phản ứng: \[ 2 KClO3 \rightarrow 2 KCl + 3 O2 \] Ta thấy rằng 2 mol KClO3 sẽ tạo ra 3 mol O2. Từ đó, ta có thể tính số mol KClO3 cần thiết để tạo ra 0,221 mol O2. \[ \text{Số mol KClO3} = \frac{2}{3} \times \text{Số mol O2} = \frac{2}{3} \times 0,221 \approx 0,147 \text{ mol} \] Bước 3: Tính khối lượng KClO3 cần dùng. Khối lượng mol của KClO3 được tính như sau: - K (Kali): 39 g/mol - Cl (Clo): 35,5 g/mol - O (Oxy): 16 g/mol × 3 = 48 g/mol Tổng khối lượng mol của KClO3: \[ M_{KClO3} = 39 + 35,5 + 48 = 122,5 \text{ g/mol} \] Khối lượng KClO3 cần dùng: \[ \text{Khối lượng KClO3} = \text{Số mol KClO3} \times M_{KClO3} = 0,147 \text{ mol} \times 122,5 \text{ g/mol} \approx 18,0 \text{ g} \] Vậy khối lượng KClO3 cần dùng để điều chế 4,958 lít khí oxy là khoảng 18,0 gram.