Nhiệt phân hoàn toàn 79g KMnO4 chất rắn X có khối lượng 72,6g
a) Tính thành phần % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X
b) tính hiệu suất nhiệt phân KMnO4
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(a)n_{KMnO_4} = a; n_{KClO_3} = b\Rightarrow 158a + 122,5b = 99,95(1)\\ 2KMnO_4 \xrightarrow{t^o} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2\\ 2KClO_3 \xrightarrow{t^o} 2KCl + 3O_2\\ n_{O_2} = 0,5a +1,5b = \dfrac{14,56}{22,4}=0,65(2)\\ (1)(2)\Rightarrow a = 0,4 ; b = 0,3\\ \%m_{KMnO_4} = \dfrac{0,4.158}{99,95}.100\% = 63,23\%\\ \%m_{KClO_3} = 100\%-63,23\% = 36,77\%\)
\(n_{K_2MnO_4} = n_{MnO_2} = 0,5a = 0,2(mol)\\ n_{KClO_3} = b = 0,3(mol)\\ m_{hh\ sau\ pư} = 99,95 - 0,65.32 = 79,15(gam)\\ \%m_{K_2MnO_4} = \dfrac{0,2.197}{79,15}.100\% = 49,78\%\\ \%m_{MnO_2} = \dfrac{0,2.87}{79,15},100\% = 21,98\%\\ \%m_{KCl} = 28,24\%\)
2K2MnO4-toK2MnO4+MnO2+O2
nKMnO4=15,8/158=0,1 mol
->nK2MnO4=nMnO2=0,05 mol
mcr=0,05.197+0,05.87=14,2g
H,=14,2/14,5=97,7%
\(n_{KMnO_4}=\dfrac{15,8}{158}=0,1mol\)
Gọi \(n_{KMnO_4}=x\)
\(2KMnO_4\rightarrow\left(t^o\right)K_2MnO_4+MnO_2+O_2\)
x 1/2 x 1/2 x ( mol )
Ta có:
\(158\left(0,1-x\right)+\dfrac{1}{2}x\left(197+87\right)=14,52\)
\(\Leftrightarrow x=0,08mol\)
\(H=\dfrac{0,08}{0,1}.100=80\%\)
1)
Gọi số mol KMnO4, KClO3 là a, b (mol)
=> 158a + 122,5b = 308,2 (1)
PTHH: 2KMnO4 --to--> K2MnO4 + MnO2 + O2
a-------------------------------->0,5a
2KClO3 --to--> 2KCl + 3O2
b------------------>1,5b
=> mO2 = (0,5a + 1,5b).32 = 16a + 48b (g)
mD = 308,2 - 16a - 48b(g)
\(m_{Mn}=\dfrac{\left(308,2-16a-48b\right).10,69}{100}=32,94658-1,7104a-5,1312b\left(g\right)\)
=> \(n_{Mn}=\dfrac{32,94658-1,7104a-5,1312b}{55}=0,6-\dfrac{1069}{34375}a-\dfrac{3207}{34375}\left(mol\right)\)
Mà \(n_{Mn}=n_{KMnO_4}=a\left(mol\right)\)
=> \(\dfrac{35444}{34375}a+\dfrac{3207}{34375}b=0,6\) (2)
(1)(2) => a = 0,4 (mol); b = 2 (mol)
=> \(\left\{{}\begin{matrix}\%m_{KMnO_4}=\dfrac{0,4.158}{308,2}.100\%=20,506\%\\\%m_{KClO_3}=\dfrac{2.122,5}{308,2}.100\%=79,494\%\end{matrix}\right.\)
2)
Giả sử nung 100 (g) đá vôi
=> \(m_{CaCO_3\left(bđ\right)}=\dfrac{80.100}{100}=80\left(g\right)\)
\(m_{rắn.sau.pư}=\dfrac{100.73,6}{100}=73,6\left(g\right)\)
=> mCO2 = 100 - 73,6 = 26,4 (g)
\(n_{CO_2}=\dfrac{26,4}{44}=0,6\left(mol\right)\)
PTHH: CaCO3 --to--> CaO + CO2
0,6<----------------0,6
=> mCaCO3(pư) = 0,6.100 = 60 (g)
\(H\%=\dfrac{60}{80}.100\%=75\%\)
\(n_{KMnO_4\left(pư\right)}=a\left(mol\right)\)
\(2KMnO_4\underrightarrow{^{^{t^0}}}K_2MnO_4+MnO_2+O_2\)
\(a............0.5a.........0.5a....0.5a\)
Bảo toàn khối lượng :
\(m_{O_2}=79-72.6=6.4\left(g\right)\)
\(\Rightarrow a=\dfrac{6.4}{32}:0.5=0.4\left(mol\right)\)
\(H\%=\dfrac{0.4\cdot158}{79}\cdot100\%=80\%\)
\(b.\)
\(m_{K_2MnO_4}=0.2\cdot197=39.4\left(g\right)\)
\(m_{MnO_2}=0.2\cdot87=17.4\left(g\right)\)
\(\%K_2MnO_4=\dfrac{39.4}{72.6}\cdot100\%=54.27\%\)
\(\%MnO_2=\dfrac{17.4}{72.6}\cdot100\%=23.97\%\)
\(\%KMnO_{4\left(dư\right)}=100-54.27-23.97=21.76\%\)
a)
Bảo toàn khối lượng : $m_{O_2} = 79 - 72,6 = 6,4(gam)$
$n_{O_2} = \dfrac{6,4}{32} = 0,2(mol)$
$2KMnO_4 \xrightarrow{t^o} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2$
$n_{KMnO_4} = 2n_{O_2} = 0,4(mol)$
$H = \dfrac{0,4.158}{79}.100\% = 80\%$
b)
$n_{K_2MnO_4} = n_{MnO_2} = n_{O_2} = 0,2(mol)$
$\%m_{K_2MnO_4} = \dfrac{0,2.197}{72,6}.100\% = 54,27\%$
$\%m_{MnO_2} = \dfrac{0,2.87}{72,6}.100\% = 23,97\%$
$\%m_{KMnO_4} = 100\% -54,27\% - 23,97\% = 21,76\%$
Gọi số mol KClO3, KMnO4 trong mỗi phần là a, b (mol)
Phần 1:
\(n_{O_2}=\dfrac{2,24}{22,4}=0,1\left(mol\right)\)
mY = 122,5a + 158b - 0,1.32 = 122,5a + 158b - 3,2 (g)
Bảo toàn O: \(n_{O\left(Y\right)}=3a+4b-0,2\left(mol\right)\)
\(\%O=\dfrac{16\left(3a+4b-0,2\right)}{122,5a+158b-3,2}.100\%=34,5\%\)
=> 5,7375a + 9,49b = 2,096 (1)
Phần 2:
PTHH: 2KClO3 --to--> 2KCl + 3O2
a----------->a
2KMnO4 --to--> K2MnO4 + MnO2 + O2
b------------>0,5b------>0,5b
=> 74,5a + 142b = 29,1 (2)
(1)(2) => a = 0,2 (mol); b = 0,1 (mol)
=> \(\left\{{}\begin{matrix}\%m_{KClO_3}=\dfrac{0,2.122,5}{0,2.122,5+0,1.158}.100\%=60,8\%\\\%m_{KMnO_4}=\dfrac{0,1.158}{0,2.122,5+0,1.158}.100\%=39,2\%\end{matrix}\right.\)
2KMnO4--->MnO2+O2+K2MnO4 (1)
theo bài ra ta có
nKMnO4= \(\frac{79}{158}=0,5\)(mol)
hỗn hợp chất rắn A gồm MnO2 và K2MnO4
theo phương trình (1) ta có
nMnO2= \(\frac{1}{2}x0,5\)= 0,25 (mol)
---> mMnO2= 0.25 x 87=21,75 (g)
nK2MnO4= \(\frac{1}{2}x0,5\)= 0,25 (mol)
----> m K2MnO4= 0,25 x 197=49,25 (g)
--->mA= 21,75+49,25=71 (g)
---> H%= \(\frac{71}{74,2}x100\%\approx95,69\%\)
2)
2) K2MnO4+8 HCl đặc----> 2Cl2+4H2O+2KCl+MnCl2 (2)
MnO2+4 HCl đặc ---> MnCl2 +Cl2+2 H2O (3)
khí thu được là Cl2
Cl2+ Cu-->CuCl2 (4)
3Cl2+2 Fe---> 2FeCl3 (5)
gọi số mol CuCl2 là x (x>0 ;mol)
--> mCucl2= 135x (g)
gọi số mol FeCl3 là y (y>0 ;mol)
---> n FeCl3=162,5 (g)
theo bài ra ta có 135x+162,5y=75,75( ** )
theo phương trình (4) ta có
nCu= nCuCl2=x(mol)
--> mCu= 64x (g)
theo phương trình (5) ta có
nFe=nFeCl3=y (mol )
--> mFe=56y (g)
theo bài ra ta có
64x+56y= 29,6 ( ** )
từ ( * ) và ( ** ) ta có hệ phương trình
\(\hept{\begin{cases}135x+162,5y=75,75\\64x+56y=29,6\end{cases}}\)
=> \(\hept{\begin{cases}x=0,2\\y=0,3\end{cases}}\)
=> mCuCl2= 0,2 x 135=27(g)
mFeCl3= 0,3 x 162,5= 48,75 (g)
LƯU Ý: bạn ghi ngoặc ở phép tính cuối và bạn tự giải phương trình hoặc liên hệ với mình
a/ PTHH : \(2KMnO_4\) \(\underrightarrow{t^o}\) \(K_2MnO_4+MnO_2+O_2\)
Áp dụng ĐLBT khối lượng: Khối lượng chất rắn giảm sau pư chính là khối lượng khí \(O_2\) tạo thành
Khối lượng khí \(O_2\) thu được: \(79-72,6=6,4g\)
Số mol khí \(O_2\) : \(6,4:32=0,2\left(mol\right)\)
Theo PTHH, số mol KMnO4 bị nhiệt phân là: \(2.0,2=0,4\left(mol\right)\)
Khối lượng KMnO4 bị nhiệt phân là: \(0,4.158=63,2g<79g\)
\(\Rightarrow KMnO_4\) bị nhiệt phân không hoàn toàn
Khối lượng KMnO4 dư: \(79-63,2=15,8\left(g\right)\)
Số mol KMnO4 thu được: \(0,2mol\)
Khối lượng KMnO4 thu được là: \(0,2.197=39,4\left(g\right)\)
Trong hh X gồm: \(KMnO_4\) dư; \(K_2MnO_4;MnO_2\)
Vậy thành phần % khối lượng các chất trong hh X là :
\(\%KMnO_4=\frac{15,8.100\%}{72,6}=21,76\%\)
\(\%K_2MnO_4=\frac{39,4.100\%}{72,6}=54,27\%\)
\(\%MnO_2=100\%-21,76\%-54,27\%=23,97\%\)
b/ Hiệu suất pư nhiệt phân \(KMnO_4\):
\(H\%=\frac{63,2.100\%}{79}=80\%\)
dòng thứ 8 và dòng thứ 9 từ dưới đếm lên. K2MnO4 chứ