Nung nóng 43,3 gam hỗn hợp gồm KMNO4 và KClO3 sau một thời gian thu được chất khí X và chất rắn Y. Nguyên tố Mn chiếm 24,103% khối lượng của chất rắn Y. Tính khối lượng của KMNO4 và KClO3 ban đầu biết hiệu suất các phản ứng đều là 90%
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Gọi n KMnO4 = a
n KClO3 = b ( mol )
--> 158a + 122,5 b = 43,3
PTHH :
\(2KClO_3\underrightarrow{t^o}2KCl+3O_2\uparrow\)
0,9b 1,35b
\(2KMnO_4\underrightarrow{t^o}K_2MnO_4+MnO_2+O_2\uparrow\)
0,9a 0,45a
\(\%Mn=\dfrac{55a}{43,3-32\left(0,45a+1,35b\right)}=24,103\%\)
\(\rightarrow a=0,15\)
\(b=0,16\)
\(m_{KMnO_4}=0,15.158=23,7\left(g\right)\)
\(m_{KClO_3}=0,16.122,5=19,6\left(g\right)\)
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)
=> \(\left\{{}\begin{matrix}\%m_{KClO_3}=\dfrac{0,2.122,5}{0,2.122,5+0,1.158}.100\%=60,8\%\\\%m_{KMnO_4}=\dfrac{0,1.158}{0,2.122,5+0,1.158}.100\%=39,2\%\end{matrix}\right.\)
PT: \(2KClO_3\underrightarrow{t^o}2KCl+3O_2\) (1)
\(2KMnO_4\underrightarrow{t^o}K_2MnO_4+MnO_2+O_2\) (2)
\(C+O_2\underrightarrow{t^o}CO_2\) (3)
Ta có: \(n_{KCl}=\dfrac{1,49}{74,5}=0,02\left(mol\right)\)
\(n_C=\dfrac{0,24}{12}=0,02\left(mol\right)\)
\(m_Y=\dfrac{1,49}{17,028\%}=8,75\left(g\right)\), Y gồm: KCl, KMnO4 (dư), K2MnO4, MnO2.
Theo PT (3): \(n_{CO_2}=n_{O_2\left(pư\right)}=n_C=0,02\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow n_{O_2\left(dư\right)}=\dfrac{0,02}{40\%}-0,02=0,03\left(mol\right)\)
⇒ ΣnO2 = 0,02 + 0,03 = 0,05 (mol)
Theo PT (1): \(n_{O_2\left(1\right)}=\dfrac{3}{2}n_{KCl}=0,03\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow n_{O_2\left(2\right)}=0,05-n_{O_2\left(1\right)}=0,02\left(mol\right)\)
Theo PT (2): \(n_{K_2MnO_4}=n_{MnO_2}=n_{O_2\left(2\right)}=0,02\left(mol\right)\)
\(n_{KMnO_4\left(pư\right)}=2n_{O_2}=0,04\left(mol\right)\)
Mà: mKCl + mKMnO4 (dư) + mK2MnO4 + mMnO2 = 8,75
⇒ mKMnO4 (dư) = 1,58 (g) \(\Rightarrow n_{KMnO_4\left(dư\right)}=\dfrac{1,58}{158}=0,01\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow H\%=\dfrac{0,04}{0,04+0,01}.100\%=80\%\)
Gọi số mol KMnO4 và KClO3 trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là x,y
158x + 122,5y= 48,2 (1)
Bảo toàn elcton toàn quá trình ta có
Mn+7+5e →Mn+2
x 5x
Cl+5 + 6e → Cl–1
y 6y
(về bản chất có 1 phần Cl+5 có 1 phần chuyển sang Cl0, nhưng Cl–1 lại nhường e tạo Cl0 vì vậy để đơn giản ta có thể coi tất cả Cl+5 tạo thành Cl–1)
2Cl–1→ Cl2 +2e
0,675 0,135
2O–2 → O2 + 4e
0,15 0,6
Áp dụng định luật bảo toàn e ta có 5x+6y=1,95 (2)
Từ 1 và 2 ta có hệ phương trình
Giải ta được x=0,15 và y=0,2
% mKMnO4 = 49,17 % và % mKClO3 =50,83%
Gọi x, y là số mol lần lượt của KMnO4 và KClO3
\(158x+122,5y=43,3\left(1\right)\)
\(2KMnO_4\rightarrow K_2MnO_4+MnO_2+O_2\)
0,9x_____________________0,45x____
\(2KClO_3\rightarrow2KCl+3O_2\)
0,9y_______________1,35y
\(\%_{Mn}=\frac{55a}{43,3-32\left(0,45x+1,35y\right)}=24,103\left(2\right)\)
Giải hệ phương trình : (1) + (2)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,15\\b=0,16\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\%_{KMnO4}=54,73\%\Rightarrow\%_{KClO3}=45,27\%\)
bàn làm thế nào ở chỗ % Mn thế ạ