nhiệt phân hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm KMnO4 và KClO3 (trong đó nguyên tố K chiếm khoảng 26,68% về khối lượng ).khí thu đc đủ để đốt chấy hết 2 gam CH4.Xác định thành phần phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp bam đầu?
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)
\(H\%=\dfrac{60}{80}.100\%=75\%\)
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): \(n_{Cl_2}=\dfrac{1}{2}.n_{KCl\left(p\text{ư}\right)}=0,115\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow V_{kh\text{í}}=V_{Cl_2}=0,115.22,4=2,576\left(l\right)\)
Y gồm CO ( a mol ) và CO2 (b mol )
Có a + b = nY = 0,04 (1)
MY = 16.2 = 32 ⇒ 32(a + b) = 28a + 44b (2)
Từ (1) và (2) ⇒ a = 0,03 ; b= 0,01
Bảo toàn nguyên tố O⇒ nO2 = ( a + 2b )/2 = 0,025
2KClO3 → 2KCl + 3O2
x 3x/2
2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2
y y/2
Có hệ :
⇒ %mKMnO4 = 158×0,02 : 4,385 = 72,06%
Đáp án B
Đáp án A
Các phương trình phản ứng:
Nhiệt phân hỗn hợp X:
Chất rắn Y gồm K2MnO4, MnO2, KCl, KMnO4 dư. Rắn Y tác dụng với dung dịch HCl đặc:
Tính toán:
Gọi số mol các chất trong hỗn hợp X là KMnO4: a mol ; KClO3: b mol. Ta có:
Bảo toàn khối lượng cho giai đoạn nhiệt phân X ta có:
Theo sơ đồ thì cuối cùng O trong Y chuyển hết về H2O. Bảo toàn nguyên tố O cho giai đoạn nhiệt phân X ta có:
Xét giai đoạn nhiệt phân X:
Gọi x là số mol KMnO4 phản ứng
Hiệu suất nhiệt phân KMnO4 là:
$n_{Kali} = \dfrac{21,65.36,03\%}{39} = 0,2(mol)$
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
$n_{O_2} = 0,5a + 1,5b = 0,2(mol)$
$V_{O_2} = 0,2.22,4 = 4,48(lít)$
Gọi a , b là số mol của KClO3 và KMnO4
TH1: Y có CO2 , N2 , O2 dư
2KClO3 ➝ 2KCl + 3O2
2KMnO4 ➝ K2MnO4 + MnO2 + O2
Gọi nO2 = x => \(\dfrac{nO_{2_{ }}}{_{ }kk}\) = 3x . 0,2 = 0,6x
nN2 = 3x.0,8 = 2,4x
C + O2 ➝ CO2
nCO2 = nC = \(\dfrac{0,528}{12}\) = 0,044
hh khí gồm : nCO2 = 0,044 ; nO2 = 1,6x - 0,044 ; nN2 = 2,4x
=> 0,044 + 1,6x - 0,044 + 2,4x = \(\dfrac{0,044.100}{22,92}\)
<=> x = 0,048
=> mhh đầu = mY + mO2 = \(\dfrac{0,894.100}{8,132}\) + 0,048.32 = 12,53
TH 2 : Y có CO , CO2 ; N2
Bảo toàn C : nCO + nCO2 = nC = 0,044 => nCO = 0,044 - nCO2
Bảo toàn O : 0,5.nCO + nCO2 = nO2 = 1,6a
⇒ 0,5.( 0,044 - nCO2 ) + nCO2 = 1,6a => nCO2 = 3,2a - 0,044
Tổng mol hh : nCO + nCO2 + nN2 = 0,044 + 2,4a
=> \(\dfrac{3,2a-0,044}{0,044+2,4a}\) = \(\dfrac{22,92}{100}\)
a ≈0.02
=> m = m rắn + mO2 = \(\dfrac{0,894.100}{8,132}\) + 0,02 . 32 = 11,646 ( g )
\(n_{CH_4}=\dfrac{2}{16}=0,125\left(mol\right)\)
\(PTHH:CH_4+2O_2\underrightarrow{t^o}CO_2+2H_2O\)
\(\left(mol\right)\) \(0,125\) \(0,25\)
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 :
$\%m_{KMnO_4} = \dfrac{0,19.158}{0,19.158 + 0,1.122,5}.100\% = 71\%$
$\%m_{KClO_3} = 100\% - 71\% = 29\%$