Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp KMnO4 và KClO3 thu được 35,85 gam chất rắn A và V lít khí B (đktc). Biết trong A, nguyên tố K chiếm 32,636% khối lượng. Tính V
Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp KMnO4 và KClO3 thu được 35,85 gam chất rắn A và V lít khí B (đktc). Biết trong A, nguyên tố K chiếm 32,636% khối lượng. T
By Josephine
Đáp án:
\({V_{{O_2}}} = 5,6l\)
Giải thích các bước giải:
Gọi a và b là số mol của \(KMn{O_4},KCl{O_3}\)
Ta có phương trình sau:
\(\begin{array}{l}
2KMn{O_4} \to {K_2}Mn{O_4} + {O_2} + Mn{O_2}\\
2KCl{O_3} \to 2KCl + 3{O_2}\\
\to {n_{{K_2}Mn{O_4}}} = {n_{Mn{O_2}}} = {n_{{O_2}}} = \dfrac{1}{2}amol\\
\to {n_{KCl}} = bmol\\
\to {n_{{O_2}}} = \dfrac{3}{2}bmol
\end{array}\)
Mặt khác, ta có:
Chất rắn A gồm: \({K_2}Mn{O_4}\) \(Mn{O_2}\) và \(KCl\)
\(\begin{array}{l}
{m_{{K_2}Mn{O_4}}} + {m_{Mn{O_2}}} + {m_{KCl}} = 35,85g\\
\to 197 \times \dfrac{1}{2}a + 87 \times \dfrac{1}{2}a + 74,5b = 35,85\\
\to 142a + 74,5b = 35,85
\end{array}\)
Bảo toàn nguyên tố K ta có:
\(\begin{array}{l}
{n_K} = {n_{KMn{O_4}}} + {n_{KCl{O_3}}} = (a + b)mol\\
\% {m_K} = \dfrac{{39 \times (a + b)}}{{35,85}} \times 100 = 32,636
\end{array}\)
\( \to 39 \times (a + b) = 11,7\)
Giải hệ phương trình sau:
\(\begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
142a + 74,5b = 35,85\\
39 \times (a + b) = 11,7
\end{array} \right.\\
\to a = 0,2 \to b = 0,1\\
\to {n_{{O_2}}} = \dfrac{1}{2}a + \dfrac{3}{2}b = 0,25mol\\
\to {V_{{O_2}}} = 5,6l
\end{array}\)
Gọi $x$, $y$ là số mol $KMnO_4$, $KClO_3$
$2KMnO_4\buildrel{{t^o}}\over\to K_2MnO_4+MnO_2+O_2$
$\Rightarrow n_{K_2MnO_4}=n_{MnO_2}=n_{O_2}=0,5x (mol)$
$2KClO_3\buildrel{{t^o}}\over\to 2KCl+3O_2$
$\Rightarrow n_{KCl}=y(mol); n_{O_2}=1,5y (mol)$
$\Rightarrow 197.0,5x+87.0,5x+74,5y=35,85$ (1)
$n_K=x+y (mol)$
$\Rightarrow 39(x+y)=35,85.32,636\%$ (2)
$(1)(2)\Rightarrow x=0,2; y=0,1$
$\to V=22,4(0,5x+1,5y)=5,6l$