Для решения данной задачи необходимо сначала определить количество перманганата калия, которое было использовано в реакции.
Молярная масса перманганата калия (KMnO4) составляет 158,04 г/моль. Из 60 г 15%-го раствора перманганата калия можно выделить 9 г перманганата калия (60 г * 0,15) в 1 л раствора. Это соответствует 0,057 моль (9 г / 158,04 г/моль).
Теперь рассчитаем количество этанола, которое окисляется до уксусной кислоты. Молярная масса этанола (C2H5OH) составляет 46,07 г/моль. Масса этанола, которая реагирует, равна 2,3 г. Это соответствует 0,05 моль (2,3 г / 46,07 г/моль).
Уравнение реакции окисления этанола до уксусной кислоты выглядит следующим образом:
C2H5OH + 2[O] -> CH3COOH + H2O
Коэффициенты перед веществами в уравнении реакции показывают, что для окисления одной молекулы этанола требуется две молекулы кислорода. Таким образом, для окисления 0,05 моль этанола потребуется 0,1 моль кислорода.
Теперь рассчитаем количество перманганата калия, которое было использовано для окисления этанола до уксусной кислоты. Одна молекула перманганата калия (KMnO4) окисляет три молекулы этанола (C2H5OH). Таким образом, для окисления 0,05 моль этанола потребуется 0,017 моль перманганата калия.
Теперь найдем массовую долю перманганата калия в полученном растворе. Масса полученного раствора после окончания реакции составляет 62,3 г (2,3 г этанола + 60 г раствора перманганата калия). Массовая доля перманганата калия в растворе будет равна:
(0,057 моль 158,04 г/моль) / 62,3 г 100% = 14,4%
Таким образом, массовая доля перманганата калия в полученном растворе после окончания реакции составляет 14,4%.