28. Определите процентное содержание марганца в остатке, полученном после нагревания 4,74 г калия перманганата

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо сначала выяснить, какие реакции происходят между калием перманганатом и фосфором.

Первым шагом, давайте определим молекулярную формулу фосфорного оксида(V). Фосфор может образовывать оксиды с разным степенями окисления, но в этой задаче мы рассматриваем оксид(V), поэтому его формула будет P2O5.

Теперь, взглянем на реакцию между калием перманганатом (KMnO4) и фосфором (P):

2 KMnO4 + 10 P → 2 MnO2 + K2O + 5 P2O5

Таким образом, стехиометрическое соотношение между калием перманганатом и фосфорным оксидом(V) составляет 2:5.

Теперь нам известны массы калия перманганата (4,74 г) и фосфора (0,31 г), которые участвуют в реакции.

Для определения процентного содержания марганца в остатке после реакции необходимо найти массу марганца в остатке и выразить ее в процентах от массы калия перманганата.

1. Найдем молярную массу KMnO4:
Молярная масса Mn = 54,9 г/моль, Молярная масса O = 16 г/моль, Калий (K) не участвует в образовании марганцового оксида(MnO2), поэтому его массу не учитываем.

Молярная масса KMnO4 = (39,1 г/моль + 54,9 г/моль + 4 × 16 г/моль) = 158,04 г/моль

2. Найдем количество вещества KMnO4 взятого для реакции:
n(KMnO4) = масса KMnO4 / молярная масса KMnO4

n(KMnO4) = 4,74 г / 158,04 г/моль ≈ 0,03 моль

3. Найдем количество вещества P2O5, образованного в результате реакции:
Создадим мольное соотношение между KMnO4 и P2O5. Из схемы реакции видно, что каждые 2 моль KMnO4 соответствуют 5 молям P2O5.

n(P2O5) = (2/5) × n(KMnO4) = (2/5) × 0,03 моль ≈ 0,012 моль

4. Найдем массу P2O5:
масса P2O5 = n(P2O5) × молярная масса P2O5

масса P2O5 = 0,012 моль × (2 × 31 г/моль + 5 × 16 г/моль) = 0,012 моль × 142 г/моль ≈ 1,704 г

5. Найдем массу марганца в остатке:
Масса марганца в остатке = масса калия перманганата - масса массы P2O5

Масса марганца в остатке = 4,74 г - 1,704 г ≈ 3,036 г

6. Найдем процентное содержание марганца в остатке:
Процентное содержание марганца в остатке = (масса марганца в остатке / масса калия перманганата) × 100

Процентное содержание марганца в остатке = (3,036 г / 4,74 г) × 100 ≈ 64,02%

Таким образом, процентное содержание марганца в остатке, полученном после реакции, составляет примерно 64,02%.