Cho 15,8 gam KMnO4 vào trong một bình chứa dung dịch HCl (dư). Dẫn toàn bộ khí clo thu được vào trong một bình kín đã chứa sẵn khí H2 (dư). Bật tia lửa điện trong bình, phản ứng nổ xảy ra, sau khi phản ứng kết thúc thu được 13,44 lít (đktc) hỗn hợp gồm hai khí. Cho hỗn hợp khí đó sục vào 97,7 gam nước. Khí HCl tan hết, tạo thành 100 ml dung dịch HCl (d = 1,05 gam/ ml).
(a) Tính nồng độ mol của dung dịch HCl.
(b) Tính hiệu suất của phản ứng điều chế khí clo và số mol hiđro trong bình trước phản ứng.
Đáp án:a)CM(HCl) = 5M
b)nH2(trong bình)=0,35(mol)
Giải thích các bước giải:
nKMnO4 = mKMnO4/MKMnO4 = 15,8/158=0,1(mol)
2KMnO4 + 16HCl —> 2KCl + 5Cl2 + 3MnCl2 + 8H2O (1)
0,1 0,25 }(mol)
H2 + Cl2 —-> 2HCl (2)
0,25 0,5 } (mol)
=> VHCl(đktc)=0,5x(1+35,5)=11,2 (l)
*HH khí gồm H2(dư và HCl) mà VHCl = 11,2 (l) =>VH2(dư)=2,24(l) => nH2(dư)= 0,1(mol)
(Quy đổi:100mL = 0,1l ) CM=nHCl/V = 0,5/0,1 = 5M
*Quay lại về PT (2):
H2 + Cl2 —–> 2HCl
Trước y 0,25
Dự x 0,25 0,5
Sau 0,1(dư) 0 0,5
Từ PT ta có : nH2 = nCl2 => nH2 dự = n Cl2 =0,25(mol)
=> x=0,25 mà y = nH2(dư) +nH2(dự)= 0,1 + 0,25 =0,35(mol)
=====> nH2 trong bình trước PỨ là 0,35 mol
(Phần hiệu suất mình không biết làm)