Чтобы решить задачу, нам нужно рассмотреть реакцию разложения перманганата калия (KMnO4) и выяснить, какие продукты образуются, а также как рассчитать массу оксида марганца (IV) (MnO2) и объем газа (кислорода, O2), который выделяется в процессе.

Шаг 1: Записать уравнение реакции разложения.

Перманганат калия разлагается следующим образом:

2 KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2 ↑

Шаг 2: Определить молекулярные массы веществ.

• Молярная масса KMnO4 = 39 (K) + 55 (Mn) + 4 * 16 (O) = 39 + 55 + 64 = 158 г/моль
• Молярная масса MnO2 = 55 (Mn) + 2 * 16 (O) = 55 + 32 = 87 г/моль
• Молярная масса O2 = 2 * 16 = 32 г/моль

Шаг 3: Рассчитать количество моль перманганата калия в 15 г.

Количество моль KMnO4 = масса / молярная масса = 15 г / 158 г/моль ≈ 0.095 моль.

Шаг 4: Использовать стехиометрию для определения количества образующихся продуктов.

Согласно уравнению реакции, 2 моль KMnO4 дают 1 моль MnO2 и 1 моль O2. Следовательно:

• Количество MnO2 = 0.095 моль KMnO4 * (1 моль MnO2 / 2 моль KMnO4) = 0.0475 моль MnO2
• Количество O2 = 0.095 моль KMnO4 * (1 моль O2 / 2 моль KMnO4) = 0.0475 моль O2

Шаг 5: Рассчитать массу оксида марганца (IV).

Масса MnO2 = количество моль * молярная масса = 0.0475 моль * 87 г/моль ≈ 4.13 г.

Шаг 6: Рассчитать объем газа (кислорода) при нормальных условиях.

При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Следовательно:

Объем O2 = количество моль * 22.4 л/моль = 0.0475 моль * 22.4 л/моль ≈ 1.06 л.

Ответ:

• Масса оксида марганца (IV) (MnO2) составляет примерно 4.13 г.
• Объем газа (O2), который образуется, составляет примерно 1.06 л.