Điều chế khí oxi bằng cách nhiệt phân KMn O 4 . Kết quả của thí nghiệm được ghi lại như sau :
Ở thời điểm nào thì phản ứng kết thúc ?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Thể tích khí oxi thu được ở các thời điểm :
25 giây : Khoảng 40 cm 3
45 giây : Khoảng 83 cm 3
Thể tích khí hiđro :
Sau các thí nghiệm, kẽm còn dư. Như vậy, thể tích khí hiđro được sinh ra phụ thuộc vào lượng H 2 SO 4 tham gia phản ứng
n H 2 = n H 2 SO 4 = 2.50/1000 = 0,1 mol
Thể tích khí hiđro ở điều kiện phòng là :
V H 2 = 0,1 x 24 = 2,4l = 2400 cm 3
Ta ghi số 2400 cm 3 trên trục y, nơi giao điểm giữa trục y và đường ngang của 3 đường cong kéo dài (nét chấm trên đồ thị).
Khí O 2 khí này làm than hồng bùng cháy.
2KMn O 4 → K 2 Mn O 4 + O 2 + Mn O 2
a) 2KClO3 (7/75 mol) \(\underrightarrow{t^o}\) 2KCl (7/75 mol) + 3O2\(\uparrow\) (0,14 mol).
b) Số mol khí oxi là 4,48/32=0,14 (mol).
Khối lượng kali clorat cần dùng là 7/75.122,5=343/30 (g).
Khối lượng chất rắn thu được là 7/75.74,5=1043/150 (g).
\(a,PTHH:2KClO_3\underrightarrow{t^o,MnO_2}2KCl+3O_2\uparrow\\ b,n_{O_2}=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2\left(mol\right)\\ Theo.pt:n_{KClO_3}=\dfrac{2}{3}n_{O_2}=\dfrac{2}{3}.0,2=\dfrac{2}{15}\left(mol\right)\\ m_{KClO_3}=\dfrac{2}{15}.122,5=\dfrac{49}{3}\left(g\right)\)
Đồ thị biểu diễn các phản ứng :
Đường cong c biểu diễn cho thí nghiệm 1, phản ứng xảy ra nhanh nhất
Đường cong b biểu diễn cho thí nghiệm 3, phản ứng xảy ra nhanh trung bình.
Đường cong a biểu diễn cho thí nghiệm 2, phản ứng xảy ra chậm nhất.
Nhận xét:
- Khí hiđro được giải phóng ở thí nghiệm 1 nhiều, nhanh hơn ở thí nghiệm 3. Vì diện tích tiếp xúc của Zn với H 2 SO 4 ở thí nghiệm 1 lớn hơn. trong khi đó nhiệt độ của dung dịch axit là như nhau.
- Khí hiđro được giải phóng ở thí nghiệm 3 nhiều, nhanh hơn ở thí nghiệm 2. Vì nhiệt độ của dung dịch H 2 SO 4 ở thí nghiệm 3 cao hơn, trong khi đó diện tích tiếp xúc giữa Zn và axit là như nhau.
\(2KClO_3 \xrightarrow{t^o} 2KCl + 3O_2\\ 2KMnO_4 \xrightarrow{t^o} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2\)
Theo PTHH :
\(n_{O_2} = \dfrac{3}{2}n_{KClO_3} + \dfrac{1}{2}n_{KMnO_4}\\ \Leftrightarrow \dfrac{11,2}{22,4} = \dfrac{3}{2}.\dfrac{24,5}{122,5} + \dfrac{1}{2}n_{KMnO_4}\\ \Leftrightarrow n_{KMnO_4} = 0,4(mol)\\ \Rightarrow m = 0,4.158 = 63,2(gam)\)
Phản ứng kết thúc ở thời điểm 60 giây và thể tích khí oxi thu được là 90 cm 3