Nung m gam hỗn hợp A gồm KMnO4 và KClO3 thu được chất rắn B và khí oxi, lúc đó KClO3 bị phân hủy hoàn toàn còn KMnO4 bị phân hủy không hoàn toàn. Trong B có 0,894 gam KCl chiếm 8,132 % khối lượng. Trộn lượng oxi ở trên với không khí theo tỷ lệ thể tích 1: 3 trong một bình kín thu được hỗn hợp khí X. Cho vào bình 0,528 gam cacbon rồi đốt cháy hết cacbon thu được hỗn hợp khí Y gồm 3 khí trong đó CO2 chiếm 22,92% thể tích. Tính m. (Coi không khí gồm 20% thể tích là oxi còn lại là nitơ).
Nung m gam hỗn hợp A gồm KMnO4 và KClO3 thu được chất rắn B và khí oxi, lúc đó KClO3 bị phân hủy hoàn toàn còn KMnO4 bị phân hủy không hoàn toàn. Tro
By Iris
Gọi a, b là số mol của KClO3 và KMnO4
TH1 : Y có CO2, N2 và O2 dư
KClO3 —-> KCl + 3/2 O2
2 KMnO4 —-> K2MnO4 + MnO2 + O2
gọi nO2 = x ; =>nO2/kk = 3x*0.2 = 0.6x , nN2 = 3x*0.2 = 2.4x
hh khí gồm nO2 = 1.6x ; nN2 = 2.4x
Pt
C + O2 —> CO2
n CO2 = nC = 0. 528/12 = 0.044
hh khí gồm : n CO2 = 0.044 ; nO2 = 1.6x – 0.044 ; nN2 = 2.4x
=> 0.044 + 1.6x – 0.044 + 2.4x = 0.044*100/22.92
<=> x = 0.048
=> mhh đầu = mY + mO2 = 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
thay * vào được 0.5*(0.044 – nCO2) + nCO2 = 1.6a =>nCO2 = 3.2a- 0.044
tổng mol hh : nCO + nCO2 + nN2 = 0.044 + 2.4a
=>(3.2a – 0.044 )/( 0.044 + 2.4a ) = 22.92/100
a = sấp sỉ 0.02
=> m = m rắn + mO2 = 0.894*100/8.132 + 0.02 * 32 = 11,646 gam
Đáp án:
11,64 g hoặc 12,6 g
Giải thích các bước giải:
$\begin{gathered}
{n_{KCl}} = \dfrac{{0,894}}{{74,5}} = 0,012mol \Rightarrow {n_{KCl{O_3}}} = {n_{KCl}} = 0,012mol \hfill \\
{m_B} = \dfrac{{{m_{KCl}}}}{{8,132\% }} = \dfrac{{0,894}}{{8,132\% }} \approx 11\left( g \right) \hfill \\
\end{gathered} $
– TH1: Hỗn hợp khí Y gồm 3 khí là $C{O_2}$, ${N_2}$ và ${O_2}$ dư
$\begin{gathered}
{n_C} = \dfrac{{0,528}}{{12}} = 0,044mol \Rightarrow {n_{C{O_2}}} = {n_C} = 0,044mol \hfill \\
\Rightarrow {n_Y} = \dfrac{{{n_{C{O_2}}}}}{{22,92\% }} = \dfrac{{0,044}}{{22,92\% }} = 0,2mol \hfill \\
\end{gathered} $
Gọi ${n_{{O_2}}} = x \Rightarrow {n_{{O_2}(kk)}} = 3x.0,2 = 0,6x \Rightarrow {n_{{N_2}}} = 2,4x$
$ \Rightarrow X:{n_{{O_2}}} = 1,6x;{n_{{N_2}}} = 2,4x$
$C + {O_2}\xrightarrow{{}}C{O_2}$
0,044 → 0,044 0,044
$\begin{gathered}
\Rightarrow {n_{{O_2}du}} = 1,6x – 0,044 \hfill \\
\Rightarrow {n_Y} = {n_{C{O_2}}} + {n_{{N_2}}} + {n_{{O_2}du}} = 0,044 + 2,4x + \left( {1,6x – 0,044} \right) = 0,2 \hfill \\
\Rightarrow x = 0,05 \hfill \\
\end{gathered} $
Bảo toàn khối lượng: ${m_A} = {m_B} + {m_{{O_2}}} = 11 + 0,05.32 = 12,6\left( g \right)$
– TH2: Hỗn hợp Y gồm 3 khí: $C{O_2}$, ${N_2}$ và $CO$
Gọi ${n_{{O_2}}} = x \Rightarrow {n_{{O_2}(kk)}} = 3x.0,2 = 0,6x \Rightarrow {n_{{N_2}}} = 2,4x$
$ \Rightarrow X:{n_{{O_2}}} = 1,6x;{n_{{N_2}}} = 2,4x$
Bảo toàn C: ${n_C} = {n_{CO}} + {n_{C{O_2}}} \Rightarrow {n_{CO}} = 0,044 – {n_{C{O_2}}}$ (1)
Bảo toàn O: $2{n_{{O_2}}} = {n_{CO}} + 2{n_{C{O_2}}} \Rightarrow {n_{CO}} = 3,2x – 2{n_{C{O_2}}}$ (2)
Từ (1) và (2) ⇒ $0,044 – {n_{C{O_2}}} = 3,2x – 2{n_{C{O_2}}} \Rightarrow {n_{C{O_2}}} = 3,2x – 0,044$
$\begin{gathered}
\Rightarrow {n_{CO}} = 0,088 – 3,2x \hfill \\
\Rightarrow {n_Y} = {n_{CO}} + {n_{C{O_2}}} + {n_{{N_2}}} = 0,088 – 3,2x + 3,2x – 0,044 + 2,4x \hfill \\
= 2,4x + 0,044 \hfill \\
\end{gathered} $
$\begin{gathered}
\Rightarrow \dfrac{{3,2x – 0,044}}{{2,4x + 0,044}} = 0,2292 \hfill \\
\Rightarrow x = 0,02 \Rightarrow {m_{{O_2}}} = 0,64\left( g \right) \hfill \\
\end{gathered} $
Bảo toàn khối lượng: ${m_A} = {m_B} + {m_{{O_2}}} = 11 + 0,64 = 11,64\left( g \right)$