Để điều chế 4,48 lít khí oxi (đktc) trong phòng thí nghiệm, có thể dùng một chất trong hai chất KClO₃ và KMnO₄. Hãy tính toán và chọn chất có khối lượng nhỏ hơn nhằm tiết kiệm hơn.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(n_{O_2}=\dfrac{V}{22,4}=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2\left(mol\right)\)
* Sử dụng KClO3 :
PTHH : 2KClO3 \(\rightarrow\)2KCl + 3O2
\(n_{KClO_3}=n_{O_2}\cdot\dfrac{2}{3}=0,2\cdot\dfrac{2}{3}\approx0,13\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{KClO_3}=n\cdot M=0,13\cdot122,5=15,93\left(g\right)\)
* Sử dụng KMnO4 :
2KMnO4 \(\rightarrow\)K2MnO4 + MnO2 + O2
\(n_{KMnO_4}=n_{O_2}\cdot2=0,2\cdot2=0,4\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{KMnO_4}=n\cdot M=0,4\cdot158=63,2\left(g\right)\)
Ta thấy : \(m_{KMnO_4}>m_{KClO_3}\left(63,2g>15,93g\right)\)
Vậy chất có khối lượng nhỏ hơn là KClO3
Ta có :
PTHH :
2KClO3(2/15) \(\rightarrow\) 2KCl + 3O2(0,2)
2KMnO4 (0,4)\(\rightarrow\) K2MnO4 + MnO2 + O2(0,2)
Số mol Oxi thu được của từng phản úng là : 4,48 : 22,4 = 0,2 (mol)
Theo Phương trình ta có :
nKCLO3 = 2/15 (mol)
nKMnO4 = 0,4 (mol)
=> mKClO3 = 16,3(g)
=> mKMnO4 = 63,2 (g)
Vậy chất có khối lượng cần dùng nhỏ hơn là KClO3
Ta có pthh
2KMnO4-t0\(\rightarrow\) K2MnO4 + MnO2 + O2
2KClO3-t0\(\rightarrow\) 2KCl + 3O2
Theo đề bài ta có
nO2=\(\dfrac{4,48}{22,4}=0,2\left(mol\right)\)
Theo pthh 1
nKMnO4=2nO2=2.0,2=0,4 (mol)
\(\Rightarrow\) mKMnO4=0,4.158=63,2 (g)
nKClO3=\(\dfrac{2}{3}nO2=\dfrac{2}{3}.0,2=\dfrac{2}{15}\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow\) mKClO3=\(\dfrac{2}{15}.122,5\approx16,33\left(g\right)\)
Vì
mKMnO4=63,2 (g) > mKClO3=16,33(g)
Nên ta chọn chất KClO3 để điều chế Oxi
nO2 = 3,36/22,4 = 0,15 (mol)
PTHH:
2KClO3 -> (t°) 2KCl + O2
0,1 <------------------------ 0,15
2KNO3 -> (t°) 2KNO2 + O2
0,3 <--------------------------- 0,15
2HgO -> (t°) 2Hg + O2
0,3 <---------------------- 0,15
So sánh: 0,1 < 0,3 = 0,3
=> Dùng KClO3 thì sẽ tiết kiệm nhất
PTHH
2KClO3 -to-> 2KCl + 3O2
0,1--------------------------0,15
2KNO3 -to-> 2KNO2 + O2
0,3-----------------------------0,15
2HgO -to-> 2Hg + O2
0,3---------------------0,15
ta cho mỗi khí ở ccas pt là như nhau
n O2=\(\dfrac{3,36}{22,4}\)=0,15 mol
=> ta suy ra khối lg thấy KClO3 là tiết kiệm nhất
a) Các phương trình phản ứng
2KNO3 2KNO2 + O2↑ (1)
2KClO3 2KCl + 3O2↑ (2)
b) Theo (1) và (2), thấy số mol hai muối tham gia phản ứng như nhau nhưng số mol oxi tạo thành khác nhau và do đó thể tích khí oxi thu được là khác nhau.
Theo (1): nO2 = nKNO3 = = 0,05 mol; VO2 = 0,05x22,4 = 1,12 lít
Theo (2): nO2 = nKClO3 = = 0,15 mol; VO2 = 0,15x22,4 = 3,36 lít
c) Để thu được 1,12 lít khí (0,05 mol) O2, thì:
Theo (1): nKNO3 = 2nO2 = = 0,1 mol; mKNO3 = 0,1x101 = 10,1 g
Theo (2): nKClO3 = nO2 = x0,05 mol; VKClO3 = x0,05x122,5 = 4,086 g.
nO2 = \(\frac{4,48}{22,4}=0,2\) mol
Pt: 2KMnO4 --to--> K2MnO4 + MnO2 + O2
....0,4 mol<----------------------------------0,2 mol
mKMnO4 = 0,4 . 158 = 63,2 (g)
Pt: 2KClO3 --to--> 2KCl + 3O2
...0,13 mol<-----------------0,2 mol
mKClO3 = 0,13 . 122,5 = 15,9 (g)
Vậy nên chọn KClO3 để có khối lượng nhỏ nhất
\(a,PTHH:2KMnO_4\underrightarrow{t^o}K_2MnO_4+MnO_2+O_2\)
\(b,n_{O_2}=\dfrac{V}{22,4}=\dfrac{2,8}{22,4}=0,125\left(mol\right)\\ Theo.PTHH:n_{KMnO_4}=2.n_{O_2}=2.0,125=0,25\left(mol\right)\\ m_{KMnO_4}=n.M=0,25.158=39,5\left(g\right)\)
\(c,Theo.PTHH:n_{K_2MnO_4}=n_{MnO_2}=n_{KMnO_4}=n_{O_2}=0,125\left(mol\right)\\ m_{K_2MnO_4}=n.M=0,125.197=24,625\left(g\right)\\ m_{MnO_2}=n.M=0,125.87=10,875\left(g\right)\\ m_{hh.chất.rắn}=m_{K_2MnO_4}+m_{MnO_2}=24,625+10,875=35,5\left(g\right)\)
\(n_{O_2}=\dfrac{3,36}{22,4}=0,15\left(mol\right)\)
PTHH: 2KMnO4 --to--> K2MnO4 + MnO2 + O2
0,3<------------------------------0,15
2KClO3 --to--> 2KCl + 3O2
0,1<-----------------0,15
=> \(\left\{{}\begin{matrix}m_{KMnO_4}=0,3.158=47,4\left(g\right)\\m_{KClO_3}=0,1.122,5=12,25\left(g\right)\end{matrix}\right.\)
=> Dùng KClO3 sẽ cần khối lượng nhỏ hơn
nO2 = 4.48/22.4 = 0.2 (mol)
2KMnO4 -to-> K2MnO4 + MnO2 + O2
0.4__________________________0.2
mKMnO4 = 0.2 * 158 = 31.6 (g)
2KClO3 -to-> 2KCl + 3O2
2/15______________0.2
mKClO3 = 2/15 * 122.5 = 16.33 (g)
mKClO3 < mKMnO4
=> Dùng KClO3 tiết kiệm hơn