Для полного обесцвечивания 5%-ого водного раствора перманганата калия потребовалось 672 мл этилена....

Для решения данной задачи нам необходимо учитывать, что этилен взаимодействует с перманганатом калия по следующему уравнению:

2KMnO4 + C2H4 + H2O -> 2MnO2 + 2KOH + 2H2O + CO2

Из уравнения видно, что на каждый моль этилена исчезает 2 моля перманганата калия и образуется 2 моля гидроксида калия $щелочи$.

Молярная масса перманганата калия $KMnO4$ = 158,034 г/моль Молярная масса этилена $C2H4$ = 28,054 г/моль

Найдем количество моль этилена, соответствующее 672 мл:

V$C2H4$ = 672 мл = 0,672 л n$C2H4$ = V$C2H4$ / Vм$C2H4$ = 0,672 / 24 = 0,028 моль

Так как на каждый моль этилена исчезает 2 моля KMnO4, то количество моль KMnO4, соответствующее 0,028 моль C2H4, равно 0,028 * 2 = 0,056 моль.

Масса KMnO4 в растворе равна: m$KMnO4$ = n$KMnO4$ M$KMnO4$ = 0,056 158,034 = 8,82 г

Так как из уравнения видно, что на каждый моль KMnO4 образуется 2 моля KOH, то количество моль KOH равно 2 * 0,056 = 0,112 моль.

Масса KOH в растворе равна: m$KOH$ = n$KOH$ M$KOH$ = 0,112 56,1056 = 6,28 г

Теперь найдем массовую долю KOH в растворе: Массовая доля KOH = $массаKOH/массараствора$ * 100% Масса раствора = масса KMnO4 + масса KOH = 8,82 + 6,28 = 15,1 г

Массовая доля KOH = $6,28/15,1$ * 100% ≈ 41,5%

Итак, массовая доля щелочи $KOH$ в полученном растворе составляет около 41,5%.

Для решения задачи необходимо учитывать реакцию этилена с перманганатом калия $KMnO₄$ в щелочной среде. Эта реакция известна как реакция окисления этилена до этиленгликоля:

$C_2{H}_4+2KMn{O}_4+4H_{2}O\to 2Mn{O}_2+2KOH+C_2{H}_4(OH{)}_2$

На основании уравнения реакции видно, что на 1 моль этилена $C₂H₄$ требуется 2 моля перманганата калия $KMnO₄$.

Далее, необходимо перевести объем этилена из литров в молекулы. Напомним, что при нормальных условиях $0°Cи1атм$ один моль любого газа занимает объем 22.4 литра.

1. Определим количество молей этилена: $\text{Количество молей этилена}=\frac{672\text{ мл}}{22.4\text{ л/моль}}\times \frac{1\text{ л}}{1000\text{ мл}}=\frac{0.672\text{ л}}{22.4\text{ л/моль}}\approx 0.03\text{ моль}$

2. Теперь определим необходимое количество перманганата калия: $2{\text{ моля KMnO}}_4{\text{ требуется на 1 моль C}}_2{H}_4.$ ${\text{Количество молей KMnO}}_4=0.03{\text{ моль C}}_2{H}_4\times 2=0.06{\text{ моль KMnO}}_4$

3. Определяем массу перманганата калия. Молярная масса KMnO₄: $39.1\text{ (K)}+54.9\text{ (Mn)}+4\times 16\text{ (O)}=158\text{ г/моль}$ ${\text{Масса KMnO}}_4=0.06\text{ моль}\times 158\text{ г/моль}=9.48\text{ г}$

4. Рассчитываем массу раствора перманганата калия. Пусть масса раствора равна $m$. Поскольку у нас 5%-ный раствор, то: $m\times 0.05=9.48\text{ г}$ $m=\frac{9.48\text{ г}}{0.05}=189.6\text{ г}$

5. Определяем образование щелочи $KOH$. По уравнению реакции видно, что на 2 моля KMnO₄ образуется 2 моля KOH: $0.06{\text{ моль KMnO}}_4\to 0.06\text{ моль KOH}$

6. Рассчитываем массу KOH. Молярная масса KOH: $39.1\text{ (K)}+16\text{ (O)}+1\text{ (H)}=56.1\text{ г/моль}$ $\text{Масса KOH}=0.06\text{ моль}\times 56.1\text{ г/моль}=3.366\text{ г}$

7. Определяем массу полученного раствора. К массе исходного раствора добавляем массу добавленного этилена $которуюможнопренебречь,таккаконгаз$ и массу KOH: $\text{Масса полученного раствора}=189.6\text{ г}+3.366\text{ г}=192.966\text{ г}$

8. Рассчитываем массовую долю щелочи в полученном растворе: $w_{\text{KOH}}=\frac{3.366\text{ г}}{192.966\text{ г}}\approx 0.0174=1.74\mathrm{\%}$

Таким образом, массовая доля щелочи в полученном растворе составляет примерно 1.74%.