Bài 1: Nung nóng 47,4 gam KMnO4 một thời gian thu được 44,2 gam chất rắn A và V lít khí O2 ở đktc
a) Tính giá trị của V và khối lượng KMnO4 đã bị phân hủy
b) Tính khối lượng mỗi chất có trong A
c) Nung A thêm một thời gian thì thu được chất rắn B. Trong B có 35% khối lượng là nguyên tố O. Tính khối lượng B
a,
Gọi a, b là số mol $KMnO_4$ phân huỷ và $KMnO_4$ không phân huỷ.
$\Rightarrow 158a+158b=47,4$ (1)
$2KMnO_4\buildrel{{t^o}}\over\to K_2MnO_4+MnO_2+O_2$
$\Rightarrow n_{K_2MnO_4}= n_{MnO_2}= n_{O_2}=0,5a$
$\Rightarrow 197.0,5a+87.0,5a+158b=44,2$ (2)
(1)(2)$\Rightarrow a=0,2; b=0,1$
$V=0,5a.22,4=2,24l$
b,
$m_{K_2MnO_4}=197.0,5a=19,7g$
$m_{MnO_2}= 87.0,5a=8,7g$
$m_{KMnO_4}=158.0,1=15,8g$
c,
Gọi x là mol $KMnO_4$ phân huỷ
$\Rightarrow n_{O_2}=0,5x$
Trong B có:
$n_{KMnO_4}= 0,1-x$
$n_{K_2MnO_4}= n_{MnO_2}=0,1+0,5x$
$\Rightarrow n_O= 4(0,1-x)+4(0,1+0,5x)+2(0,1+0,5x)= 1-x$
$\%O=35\%$
$\Rightarrow \frac{16(1-x)}{44,2-32.0,5x}=0,35$
$\Leftrightarrow 16-15x=0,35(44,2-16x)$
$\Leftrightarrow x=0,056$
$\Rightarrow m_B=44,2-32.0,056.0,5=43,304g$
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
a) PTHH: `2KMnO_4 →^{t^0} K_2MnO_4+MnO_2+O_2↑\ (1)`
`n_{KMnO_4}=\frac{47,4}{158}=0,3\ mol`
Theo định luật bảo toàn khối lượng:
`m_{KMnO_4}=m_{rắn}+m_{O_2}`
`⇒ m_{O_2}=47,4-44,2=3,2\ gam`
`⇒ n_{O_2}=0,1\ mol`
`V_{O_2}=0,1.22,4=2,24\ lít`
Ta có: `n_{KMnO_4\ phân\ hủy}=2n_{O_2}=2.0,1=0,2\ mol`
`m_{KMnO_4\ phân\ hủy}=0,2.158=31,6\ gam`
b) Ta có: `m_{KMnO_4\ dư}=47,4-31,8=15,8\ gam`
Theo PT `(1)`: `n_{K_2MnO_4}=n_{MnO_2}=\frac{1}{2}.n_{KMnO_4\ phân\ hủy}=\frac{1}{2}.0,2=0,1\ mol`
`m_{K_2MnO_4}=0,1.197=19,7\ gam`
`m_{MnO_2}=0,1.87=8,7\ gam`
c, Gọi số mol $KMnO_4$ tham gia phản ứng là a mol
Theo gt và pt ta có:
`\frac{[ 9,6+3a.16+(0,4-4a).16 ].100}{44,2-32.\frac{a}{2}}=35`
`\Leftrightarrow \frac{(9,6+48a+6,4-64a).100}{44,2-16a}=35`
`\Leftrightarrow 1600-1600a=1547-560a`
`\Leftrightarrow 1040a=53`
`\Leftrightarrow a\approx 0,051`