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 huy không hoàn toàn . Trong B có 0,894 gam KCl chiếm 8,132% khối lượng . Trộn lượng oxi trên với không khí theo tỉ lệ 1:3 trong một bình kín thu được hỗn hợp khí X . Cho vào bình 0,528g 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
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
PTHH.
2KClO3 to 2KCl + 3O2 (1)
2KMnO4 to K2MnO4 + MnO2 + O2 (2)
Gọi a là tổng số mol õi tạo ra ở PT(1) và (2), sau khi trộn với không khí ta có trong hỗn hợp X.
nO2= a+ 3a.20%= 1,6a (mol).
nN2= 3a.80% = 2,4a (mol).
Ta có nC= 0,528/12= 0,044 mol
mB= 0,894.100/8,132= 10,994 gam
Theo đề cho trong Y có 3 khí nên xảy ra 2 trươnhg hợp;
Trường hợp 1: Nếu oxi dư, lúc đó các bon cháy theo phản ứng:
C + O2 to CO2 (3)
Tổng số mol khí Y: nY= 0,044.100/22,92= 0,192 mol gồm các khí O2 dư, N2, CO2
Theo PT(3): nO2pư= nC= 0,044 mol
nCO2= nC= 0,044 mol
nO2dư= 1,6- 0,044
nY= 1,6a- 0,044 + 2,4 + 0,044 = 0,192
Giải ra: a= 0,048, mO2 = 0,048.32= 1,536 gam.
Theo đề ta có: mA= mB+ mO2 = 10,944 + 1,536 = 12,53 gam.
Trường hợp 2: Nếu oxi thiếu, lúc đó các bon cháy theo phản ứng:
C + O2 to CO2 (3)
C + O2 to 2CO (4)
Gọi b là số mol CO2 tạo thành, theo PT(3),(4): nCO= 0,044- b
nO2= b+ 0,044-b/2 = 1,6 a
Y gồm N2, CO2, CO và nY= 2,4a + b+ 0,044- b = 2,4 a+ 0,044
%CO2 = b/2,4+ 0,044= 22,92/100
Giải ra: a= 0,204 mol, mO2= 0,204.32= 0,6528 gam
Vậy: mA= mB+ mO2 = 10,944 + 0,6528 = 11,6468 gam gam.
\(m_B=\dfrac{0,894}{8,132\%}=11\left(g\right)\)
\(n_C=\dfrac{0,528}{12}=0,44\left(mol\right)\)
Đặt \(n_{O_2}=a\left(mol\right)\)
\(\rightarrow n_{kk}=3a\left(mol\right)\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_{O_2}=\dfrac{20}{100}.3a=0,6a\left(mol\right)\\n_{N_2}=3a-0,6a=2,4a\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Vậy khí X gồm: \(\left\{{}\begin{matrix}O_2:n_{O_2}=a+0,6a=1,6a\left(mol\right)\\N_2:n_{N_2}=2,4a\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
+) TH1: Khí Y gồm CO2, N2, O2(dư)
PTHH: \(C+O_2\xrightarrow[]{t^o}CO_2\)
0,044-->0,044->0,044
\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_{O_2\left(dư\right)}=1,6x-0,044\left(mol\right)\\n_Y=\dfrac{0,044}{22,92\%}=0,2\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Theo bài ra, ta có PT:
\(2,4a+0,044+16,a-0,044a=0,2\\ \Leftrightarrow a=0,05\left(mol\right)\)
Áp dụng ĐLBTKL:
\(m_A=m_B+m_{O_2}=11+0,05.32=12,6\left(g\right)\)
+) TH2: khí Y gồm CO2, N2, CO
PTHH: \(C+O_2\xrightarrow[]{t^o}CO_2\)
1,6a<-1,6a-->1,6a
\(\rightarrow n_{C\left(dư\right)}=0,044-1,6a\left(mol\right)\)
PTHH: \(C+CO_2\xrightarrow[]{t^o}2CO\)
(0,044-1,6a)->(0,044-1,6a)->(0,088-3,2a)
\(\rightarrow n_{CO_2}=1,6a-\left(0,044-1,6a\right)=3,2a-0,044\left(mol\right)\)
\(\rightarrow n_Y=2,4a+3,2a-0,044+0,088-3,2a=2,4a+0,044\)
Theo bài ra, ta có PT:
\(\dfrac{3,2a-0,044}{2,4a+0,044}.100\%=22,92\%\\ \Leftrightarrow a=0,02\left(mol\right)\)
Áp dụng ĐLBTKL:
\(m_A=m_B+m_{O_2}=11+0,02.32=11,64\left(g\right)\)
PTHH.
2KClO3 to 2KCl + 3O2 (1)
2KMnO4 to K2MnO4 + MnO2 + O2 (2)
Gọi a là tổng số mol õi tạo ra ở PT(1) và (2), sau khi trộn với không khí ta có trong hỗn hợp X.
nO2= a+ 3a.20%= 1,6a (mol).
nN2= 3a.80% = 2,4a (mol).
Ta có nC= 0,528/12= 0,044 mol
mB= 0,894.100/8,132= 10,994 gam
Theo đề cho trong Y có 3 khí nên xảy ra 2 trươnhg hợp;
Trường hợp 1: Nếu oxi dư, lúc đó các bon cháy theo phản ứng:
C + O2 to CO2 (3)
Tổng số mol khí Y: nY= 0,044.100/22,92= 0,192 mol gồm các khí O2 dư, N2, CO2
Theo PT(3): nO2pư= nC= 0,044 mol
nCO2= nC= 0,044 mol
nO2dư= 1,6- 0,044
nY= 1,6a- 0,044 + 2,4 + 0,044 = 0,192
Giải ra: a= 0,048, mO2 = 0,048.32= 1,536 gam.
Theo đề ta có: mA= mB+ mO2 = 10,944 + 1,536 = 12,53 gam.
Trường hợp 2: Nếu oxi thiếu, lúc đó các bon cháy theo phản ứng:
C + O2 to CO2 (3)
C + O2 to 2CO (4)
Gọi b là số mol CO2 tạo thành, theo PT(3),(4): nCO= 0,044- b
nO2= b+ 0,044-b/2 = 1,6 a
Y gồm N2, CO2, CO và nY= 2,4a + b+ 0,044- b = 2,4 a+ 0,044
%CO2 = b/2,4+ 0,044= 22,92/100
Giải ra: a= 0,204 mol, mO2= 0,204.32= 0,6528 gam
Vậy: mA= mB+ mO2 = 10,944 + 0,6528 = 11,6468 gam gam.
PTHH.
2KClO3 to 2KCl + 3O2 (1)
2KMnO4 to K2MnO4 + MnO2 + O2 (2)
Gọi a là tổng số mol õi tạo ra ở PT(1) và (2), sau khi trộn với không khí ta có trong hỗn hợp X.
nO2= a+ 3a.20%= 1,6a (mol).
nN2= 3a.80% = 2,4a (mol).
Ta có nC= 0,528/12= 0,044 mol
mB= 0,894.100/8,132= 10,994 gam
Theo đề cho trong Y có 3 khí nên xảy ra 2 trươnhg hợp;
Trường hợp 1: Nếu oxi dư, lúc đó các bon cháy theo phản ứng:
C + O2 to CO2 (3)
Tổng số mol khí Y: nY= 0,044.100/22,92= 0,192 mol gồm các khí O2 dư, N2, CO2
Theo PT(3): nO2pư= nC= 0,044 mol
nCO2= nC= 0,044 mol
nO2dư= 1,6- 0,044
nY= 1,6a- 0,044 + 2,4 + 0,044 = 0,192
Giải ra: a= 0,048, mO2 = 0,048.32= 1,536 gam.
Theo đề ta có: mA= mB+ mO2 = 10,944 + 1,536 = 12,53 gam.
Trường hợp 2: Nếu oxi thiếu, lúc đó các bon cháy theo phản ứng:
C + O2 to CO2 (3)
C + O2 to 2CO (4)
Gọi b là số mol CO2 tạo thành, theo PT(3),(4): nCO= 0,044- b
nO2= b+ 0,044-b/2 = 1,6 a
Y gồm N2, CO2, CO và nY= 2,4a + b+ 0,044- b = 2,4 a+ 0,044
%CO2 = b/2,4+ 0,044= 22,92/100
Giải ra: a= 0,204 mol, mO2= 0,204.32= 0,6528 gam
Vậy: mA= mB+ mO2 = 10,944 + 0,6528 = 11,6468 gam gam.
Gọi a , b là số mol của KClO3 và KMnO4
TH1: Y có CO2 , N2 , O2 dư
2KClO3 ➝ 2KCl + 3O2
2KMnO4 ➝ K2MnO4 + MnO2 + O2
Gọi nO2 = x => \(\dfrac{nO_{2_{ }}}{_{ }kk}\) = 3x . 0,2 = 0,6x
nN2 = 3x.0,8 = 2,4x
C + O2 ➝ CO2
nCO2 = nC = \(\dfrac{0,528}{12}\) = 0,044
hh khí gồm : nCO2 = 0,044 ; nO2 = 1,6x - 0,044 ; nN2 = 2,4x
=> 0,044 + 1,6x - 0,044 + 2,4x = \(\dfrac{0,044.100}{22,92}\)
<=> x = 0,048
=> mhh đầu = mY + mO2 = \(\dfrac{0,894.100}{8,132}\) + 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
⇒ 0,5.( 0,044 - nCO2 ) + nCO2 = 1,6a => nCO2 = 3,2a - 0,044
Tổng mol hh : nCO + nCO2 + nN2 = 0,044 + 2,4a
=> \(\dfrac{3,2a-0,044}{0,044+2,4a}\) = \(\dfrac{22,92}{100}\)
a ≈0.02
=> m = m rắn + mO2 = \(\dfrac{0,894.100}{8,132}\) + 0,02 . 32 = 11,646 ( g )
a)
\(2KMnO_4\xrightarrow[]{t^o}K_2MnO_4+MnO_2+O_2\) (1)
\(2KClO_3\xrightarrow[]{t^o}2KCl+3O_2\) (2)
\(n_{KCl}=\dfrac{0,894}{74,5}=0,012\left(mol\right);m_B=\dfrac{0,894}{8,132\%}=11\left(g\right)\)
Gọi \(n_{O_2\left(sinh.ra\right)}=a\left(mol\right)\Rightarrow n_{kk}=3a\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_{N_2}=3a.80\%=2,4a\left(mol\right)\\n_{O_2}=a+\left(3a-2,4a\right)=1,6a\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(n_C=\dfrac{0,528}{12}=0,044\left(mol\right)\)
\(C+O_2\xrightarrow[]{t^o}CO_2\) (3)
Vì hỗn hợp D gồm 3 khí và O2 chiếm 17,083%
\(\Rightarrow D:CO_2,O_{2\left(d\text{ư}\right)},N_2\)
BTNT C: \(n_{CO_2}=n_C=0,044\left(mol\right)\)
BTNT O: \(n_{O_2\left(d\text{ư}\right)}=n_{O_2\left(b\text{đ}\right)}-n_{CO_2}=1,6a-0,044\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow\%V_{O_2}=\%n_{O_2}=\dfrac{1,6a-0,044}{1,6a-0,044+0,044+2,4a}.100\%=17,083\%\)
\(\Leftrightarrow a=0,048\left(mol\right)\left(TM\right)\)
ĐLBTKL: \(m_A=m_B+m_{O_2}=11+0,048.32=12,536\left(g\right)\)
Theo PT (2): \(n_{KClO_3}=n_{KCl}=0,012\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{KClO_3}=\dfrac{0,012.122,5}{12,536}.100\%=11,63\%\\\%m_{KMnO_4}=100\%-11,63\%=88,37\%\end{matrix}\right.\)
b) Theo PT (2): \(n_{O_2}=\dfrac{1}{2}n_{KMnO_4\left(p\text{ư}\right)}+\dfrac{3}{2}n_{KClO_3}\)
\(\Rightarrow n_{KMnO_4\left(p\text{ư}\right)}=2.\left(0,048-\dfrac{3}{2}.0,012\right)=0,06\left(mol\right)\)
\(n_{KMnO_4\left(b\text{đ}\right)}=\dfrac{12,536-0,012.122,5}{158}=0,07\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow n_{KMnO_4\left(d\text{ư}\right)}=0,07-0,06=0,01\left(mol\right)\)
\(n_{KCl}=\dfrac{74,5}{74,5}+0,012=1,012\left(mol\right)\)
Theo PT (1): \(n_{K_2MnO_4}=n_{MnO_2}=\dfrac{1}{2}.n_{KMnO_4\left(p\text{ư}\right)}=0,03\left(mol\right)\)
PTHH:
\(2KMnO_4+10KCl+8H_2SO_4\rightarrow6K_2SO_4+2MnSO_4+5Cl_2+8H_2O\) (4)
\(K_2MnO_4+4KCl+4H_2SO_4\rightarrow3K_2SO_4+MnSO_4+2Cl_2+4H_2O\) (5)
\(MnO_2+2KCl+2H_2SO_4\rightarrow MnSO_4+K_2SO_4+Cl_2+2H_2O\) (6)
\(2KCl+H_2SO_4\xrightarrow[]{t^o}K_2SO_4+2HCl\) (7)
Theo PT (4), (5), (6): \(n_{KCl\left(p\text{ư}\right)}=5n_{KMnO_4\left(d\text{ư}\right)}+4n_{K_2MnO_4}+2n_{MnO_2}=0,23\left(mol\right)< 1,012\left(mol\right)=n_{KCl\left(b\text{đ}\right)}\)
`=> KCl` dư
Theo PT (4), (5), (6): \(n_{Cl_2}=\dfrac{1}{2}.n_{KCl\left(p\text{ư}\right)}=0,115\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow V_{kh\text{í}}=V_{Cl_2}=0,115.22,4=2,576\left(l\right)\)