Nhiệt phân 31.6g KMnO4 một thời gian sau thu được hỗn hợp rắn B với khối lượng giảm 0.8g so với ban đầu. cho hỗn hợp B tác dụng với HCl đặc dư
Tính % khối lượng các chất trong hỗn hợp B
Tính lượng Clo thu được khi B tác dụng với HCl đặc dư. Lượng Cl này phản ứng hết với bao nhiêu ml dung dịch NaOH 0.10M ở nhiệt độ phòng.
Đáp án:
a) \(\% {m_{KMn{O_{4{\text{ }}}}{\text{dư}}}} = 76,95\% ;{\text{ \% }}{{\text{m}}_{{K_2}Mn{O_4}}} = 15,99\% ;\% {m_{Mn{O_2}}} = 7,06\% \)
b) \({V_{C{l_2}}} = 10,08{\text{ lít; }}{{\text{V}}_{NaOH}} = 9000{\text{ ml}}\)
Giải thích các bước giải:
Khối lượng rắn B giảm là do \({O_2}\) tách ra.
\(\to {m_{{O_2}}} = 0,8{\text{ gam}} \to {{\text{n}}_{{O_2}}} = \frac{{0,8}}{{32}} = 0,025{\text{ mol}}\)
Ta có: \({n_{KMn{O_4}}} = \frac{{31,6}}{{39 + 55 + 16.4}} = 0,2{\text{ mol}}\)
Phản ứng xảy ra:
\(2KMn{O_4}\xrightarrow{{}}{K_2}Mn{O_4} + Mn{O_2} + {O_2}\)
\(\to {n_{{K_2}Mn{O_4}}} = {n_{Mn{O_2}}} = 0,025{\text{ mol; }}{{\text{n}}_{KMn{O_4}{\text{ du}}}} = 0,2 – 0,025.2 = 0,15{\text{ mol}}\)
\({m_B} = 31,6 – 0,8 = 30,8{\text{ gam}}\)
\(\to \% {m_{KMn{O_{4{\text{ }}}}{\text{dư}}}} = \frac{{0,15.158}}{{30,8}} = 76,95\% ;{\text{ \% }}{{\text{m}}_{{K_2}Mn{O_4}}} = \frac{{0,025.197}}{{30,8}} = 15,99\% \to \% {m_{Mn{O_2}}} = 7,06\% \)
Bảo toàn e toàn quá trình, sản phẩm thu được khi cho B tác dụng với HCl là
\(KCl;{\text{ Mn}}{{\text{O}}_2};C{l_2};{H_2}O\)
\(\to 5{n_{KMn{O_4}}} = 4{n_{{O_2}}} + 2{n_{C{l_2}}} \to {n_{C{l_2}}} = \frac{{5.0,2 – 0,025.4}}{2} = 0,45{\text{ mol}} \to {{\text{V}}_{C{l_2}}} = 0,45.22,4 = 10,08{\text{ lít}}\)
\(C{l_2} + 2NaOH\xrightarrow{{}}NaCl + NaClO + {H_2}O\)
\(\to {n_{NaOH}} = 2{n_{C{l_2}}} = 0,9{\text{ mol}} \to {{\text{V}}_{NaOH}} = \frac{{0,9}}{{0,1}} = 9{\text{ lít = 9000ml}}\)