Nhiệt phân hoàn toàn 308,2 gam hh A gồm KMnO4 và KClO3 thu được khí B và chất rắn D. Nguyên tố Mangan chiếm 10,69% khối lượng D. Viết PTHH xảy ra và tính thành phần % theo khối lượng mỗi chất trong A.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
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)
\(H\%=\dfrac{60}{80}.100\%=75\%\)
$n_{Kali} = \dfrac{21,65.36,03\%}{39} = 0,2(mol)$
Gọi $n_{KMnO_4} = a ; n_{KClO_3} = b$
$2KMnO_4 \xrightarrow{t^o} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2$
$2KClO_3 \xrightarrow{t^o} 2KCl + 3O_2$
Bảo toàn Kali : $a + b = 0,2$
$n_{O_2} = 0,5a + 1,5b(mol)$
Bảo toàn khối lượng : $158a + 122,5b = 21,65 + (0,5a + 1,5b).32$
Suy ra: a = b = 0,1
$n_{O_2} = 0,5a + 1,5b = 0,2(mol)$
$V_{O_2} = 0,2.22,4 = 4,48(lít)$
\(n_{CH_4}=\dfrac{2}{16}=0,125\left(mol\right)\)
\(PTHH:CH_4+2O_2\underrightarrow{t^o}CO_2+2H_2O\)
\(\left(mol\right)\) \(0,125\) \(0,25\)
Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}n_{KMnO_4}=a\left(mol\right)\\n_{KClO_3}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(\%m_K=26,68\left(\%\right)\Leftrightarrow\dfrac{39\left(a+b\right)}{158a+122,5b}=\dfrac{26,68}{100}\)
Lại có: \(0,5a+1,5b=0,25\) ( Cái này viết PTHH ra mới thấy)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,2\\b=0,1\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{KMnO_4}=72\left(\%\right)\\\%m_{KClO_3}=28\left(\%\right)\end{matrix}\right.\)
$CH_4 + 2O_2 \xrightarrow{t^o} CO_2 + 2H_2O$
$n_{O_2} = 2n_{CH_4} = 2.\dfrac{2}{16} = 0,25(mol)$
Gọi $n_{KMnO_4} = a(mol) ; n_{KClO_3} = b(mol)$
Ta có :
$\dfrac{39(a + b)}{158a + 122,5b} = \dfrac{26,68}{100}(1)$
$2KMnO_4 \xrightarrow{t^o} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2$
$2KClO_3 \xrightarrow{t^o} 2KCl + 3O_2$
$n_{O_2} = 0,5a + 1,5b = 0,25(2)$
Từ (1)(2) suy ra a = 0,19 ; b = 0,1$
Ta có :
$\%m_{KMnO_4} = \dfrac{0,19.158}{0,19.158 + 0,1.122,5}.100\% = 71\%$
$\%m_{KClO_3} = 100\% - 71\% = 29\%$
a)
\(2KMnO_4\xrightarrow[]{t^o}K_2MnO_4+MnO_2+O_2\) (1)
\(2KClO_3\xrightarrow[]{t^o}2KCl+3O_2\) (2)
\(n_{KCl}=\dfrac{0,894}{74,5}=0,012\left(mol\right);m_B=\dfrac{0,894}{8,132\%}=11\left(g\right)\)
Gọi \(n_{O_2\left(sinh.ra\right)}=a\left(mol\right)\Rightarrow n_{kk}=3a\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_{N_2}=3a.80\%=2,4a\left(mol\right)\\n_{O_2}=a+\left(3a-2,4a\right)=1,6a\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(n_C=\dfrac{0,528}{12}=0,044\left(mol\right)\)
\(C+O_2\xrightarrow[]{t^o}CO_2\) (3)
Vì hỗn hợp D gồm 3 khí và O2 chiếm 17,083%
\(\Rightarrow D:CO_2,O_{2\left(d\text{ư}\right)},N_2\)
BTNT C: \(n_{CO_2}=n_C=0,044\left(mol\right)\)
BTNT O: \(n_{O_2\left(d\text{ư}\right)}=n_{O_2\left(b\text{đ}\right)}-n_{CO_2}=1,6a-0,044\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow\%V_{O_2}=\%n_{O_2}=\dfrac{1,6a-0,044}{1,6a-0,044+0,044+2,4a}.100\%=17,083\%\)
\(\Leftrightarrow a=0,048\left(mol\right)\left(TM\right)\)
ĐLBTKL: \(m_A=m_B+m_{O_2}=11+0,048.32=12,536\left(g\right)\)
Theo PT (2): \(n_{KClO_3}=n_{KCl}=0,012\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{KClO_3}=\dfrac{0,012.122,5}{12,536}.100\%=11,63\%\\\%m_{KMnO_4}=100\%-11,63\%=88,37\%\end{matrix}\right.\)
b) Theo PT (2): \(n_{O_2}=\dfrac{1}{2}n_{KMnO_4\left(p\text{ư}\right)}+\dfrac{3}{2}n_{KClO_3}\)
\(\Rightarrow n_{KMnO_4\left(p\text{ư}\right)}=2.\left(0,048-\dfrac{3}{2}.0,012\right)=0,06\left(mol\right)\)
\(n_{KMnO_4\left(b\text{đ}\right)}=\dfrac{12,536-0,012.122,5}{158}=0,07\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow n_{KMnO_4\left(d\text{ư}\right)}=0,07-0,06=0,01\left(mol\right)\)
\(n_{KCl}=\dfrac{74,5}{74,5}+0,012=1,012\left(mol\right)\)
Theo PT (1): \(n_{K_2MnO_4}=n_{MnO_2}=\dfrac{1}{2}.n_{KMnO_4\left(p\text{ư}\right)}=0,03\left(mol\right)\)
PTHH:
\(2KMnO_4+10KCl+8H_2SO_4\rightarrow6K_2SO_4+2MnSO_4+5Cl_2+8H_2O\) (4)
\(K_2MnO_4+4KCl+4H_2SO_4\rightarrow3K_2SO_4+MnSO_4+2Cl_2+4H_2O\) (5)
\(MnO_2+2KCl+2H_2SO_4\rightarrow MnSO_4+K_2SO_4+Cl_2+2H_2O\) (6)
\(2KCl+H_2SO_4\xrightarrow[]{t^o}K_2SO_4+2HCl\) (7)
Theo PT (4), (5), (6): \(n_{KCl\left(p\text{ư}\right)}=5n_{KMnO_4\left(d\text{ư}\right)}+4n_{K_2MnO_4}+2n_{MnO_2}=0,23\left(mol\right)< 1,012\left(mol\right)=n_{KCl\left(b\text{đ}\right)}\)
`=> KCl` dư
Theo PT (4), (5), (6): \(n_{Cl_2}=\dfrac{1}{2}.n_{KCl\left(p\text{ư}\right)}=0,115\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow V_{kh\text{í}}=V_{Cl_2}=0,115.22,4=2,576\left(l\right)\)
PTHH.
2KClO3 to 2KCl + 3O2 (1)
2KMnO4 to K2MnO4 + MnO2 + O2 (2)
Gọi a là tổng số mol õi tạo ra ở PT(1) và (2), sau khi trộn với không khí ta có trong hỗn hợp X.
nO2= a+ 3a.20%= 1,6a (mol).
nN2= 3a.80% = 2,4a (mol).
Ta có nC= 0,528/12= 0,044 mol
mB= 0,894.100/8,132= 10,994 gam
Theo đề cho trong Y có 3 khí nên xảy ra 2 trươnhg hợp;
Trường hợp 1: Nếu oxi dư, lúc đó các bon cháy theo phản ứng:
C + O2 to CO2 (3)
Tổng số mol khí Y: nY= 0,044.100/22,92= 0,192 mol gồm các khí O2 dư, N2, CO2
Theo PT(3): nO2pư= nC= 0,044 mol
nCO2= nC= 0,044 mol
nO2dư= 1,6- 0,044
nY= 1,6a- 0,044 + 2,4 + 0,044 = 0,192
Giải ra: a= 0,048, mO2 = 0,048.32= 1,536 gam.
Theo đề ta có: mA= mB+ mO2 = 10,944 + 1,536 = 12,53 gam.
Trường hợp 2: Nếu oxi thiếu, lúc đó các bon cháy theo phản ứng:
C + O2 to CO2 (3)
C + O2 to 2CO (4)
Gọi b là số mol CO2 tạo thành, theo PT(3),(4): nCO= 0,044- b
nO2= b+ 0,044-b/2 = 1,6 a
Y gồm N2, CO2, CO và nY= 2,4a + b+ 0,044- b = 2,4 a+ 0,044
%CO2 = b/2,4+ 0,044= 22,92/100
Giải ra: a= 0,204 mol, mO2= 0,204.32= 0,6528 gam
Vậy: mA= mB+ mO2 = 10,944 + 0,6528 = 11,6468 gam gam.
2KMnO4 -> K2MnO4+MnO2+O2
_x ________x/2 ______________x/2
2KClO3 -> 2KCl+3O2
y_________________ y
Gọi x y là số mol của KMnO4 và KClO3
Ta có
158x+122,5y=308,2
55x/(x/2.197+x/2.87+74,5y)=10,69%
=> 55x=15,1798x+7,96405
=> x= 0,4 y=2
%KClO3 = 2.122,5/308,2=79,49%
%KMnO4=100% - 79,49% = 20,51%