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이산화망가니즈를 촉매로 염소산칼륨을 가열하면 염화칼륨과 산소로 열분해된다. 표준상태 상세 페이지

1[위험물산업기사 필기] 25년 1회차

이산화망가니즈를 촉매로 염소산칼륨을 가열하면 염화칼륨과 산소로 열분해된다. 표준상태 기준으로 산소 11.2L를 얻으려면 염소산칼륨이 몇 g 필요한가?(단, 원자량은 K 39, Cl 35.5이다)

1

30.63g

2

40.83g

3

61.25g

4

112.5g

해설

염소산칼륨의 열분해 반응식은 2KClO32KCl+3O22\mathrm{KClO_3} \rightarrow 2\mathrm{KCl} + 3\mathrm{O_2} 이다. 표준상태에서 기체 1몰의 부피는 22.4L이므로 산소 11.2L는
11.222.4=0.5mol\dfrac{11.2}{22.4} = 0.5\,\mathrm{mol} 이다.

반응식의 몰비에 따라 필요한 KClO3\mathrm{KClO_3} 의 몰수는
0.5×230.333mol0.5 \times \dfrac{2}{3} \approx 0.333\,\mathrm{mol} 이다.

KClO3\mathrm{KClO_3} 의 분자량은 39+35.5+16×3=122.539 + 35.5 + 16\times3 = 122.5 이므로 필요한 질량은
0.333×122.540.83g0.333 \times 122.5 \approx 40.83\,\mathrm{g} 이다. 따라서 필요한 염소산칼륨의 질량은 약 40.83g이다.

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