CHƯƠNG IV: OXI - KHÔNG KHÍ

\(m_{KMnO_4}=100.\left(100-5,2\right)\%=94,8\left(g\right)\)

\(n_{KMnO_4}=\dfrac{94,8}{158}=0,6\left(mol\right)\)

\(2KMnO_4\rightarrow\left(t^o\right)K_2MnO_4+MnO_2+O_2\uparrow\)

    0,6                                                          0,3    ( mol )

\(V_{O_2}=0,3.22,4=80\%=5,376\left(l\right)\)

Gọi kim loại cần tìm là: `R` có hóa trị là `x`

`R_2 O_x + 2xHCl -> 2RCl_x + xH_2 O`  

`n_[HCl]=[10,95]/[36,5]=0,3(mol)`

`n_[R_2 O_x]=[5,1]/[2M_R+16x] (mol)`

Theo `PTHH` có: `n_[HCl]=2xn_[R_2 O_x]`

     `<=>0,3=2x. [5,1]/[2M_R +16x]`

     `<=>0,6M_R+4,8x=10,2x<=>M_R=9x`

`@x=1=>M_R=9(g//mol)->` Loại

`@x=2=>M_R=9.2=18(g//mol)->` Loại

`@x=3=>M_R=9.3=27(g//mol)->` T/m

     `=>R` là `Al`

    `=>` Công thức oxit kim loại là: `Al_2 O_3`

\(n_{HCl}=\dfrac{10,95}{36,5}=0,3\left(mol\right)\)

Gọi CT oxit KL là \(R_xO_y\)

\(R_xO_y+2yHCl\rightarrow xRCl_{\dfrac{2y}{x}}+yH_2O\)

Theo PTHH: \(n_{R_xO_y}=\dfrac{1}{2y}n_{HCl}=\dfrac{0,3}{2y}\left(mol\right)\)

\(M_{R_xO_y}=\dfrac{5,1}{\dfrac{0,3}{2y}}=34y\left(g/mol\right)\)

\(\Rightarrow xR+16y=34y\\ \Rightarrow xR=18y\\ \Rightarrow R=18\cdot\dfrac{y}{x}\)

x = 2; y = 3 \(\Rightarrow R=27\) ⇒ R là Al

Vậy CT oxit KL là Al₂O₃

a)

Giả sử các khí được đo ở điều kiện sao cho 1 mol khí chiếm thể tích a (l)

\(\left\{{}\begin{matrix}n_{N_2}=\dfrac{10}{a}\left(mol\right)\\n_{H_2}=\dfrac{40}{a}\left(mol\right)\\n_{hh.sau.pư}=\dfrac{48}{a}\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

PTHH: N₂ + 3H₂ --t^o,p,xt--> 2NH₃

Xét tỉ lệ: \(\dfrac{\dfrac{10}{a}}{1}< \dfrac{\dfrac{40}{a}}{3}\) => Hiệu suất tính theo N₂

Gọi số mol N₂ pư là x (mol)

PTHH:          N₂    +    3H₂    --t^o,p,xt-->    2NH₃

Bđ:               \(\dfrac{10}{a}\)          \(\dfrac{40}{a}\)

Pư:                x------->3x------------------>2x

Sau pư:  \(\left(\dfrac{10}{a}-x\right)\)\(\left(\dfrac{40}{a}-3x\right)\)              2x

=> \(\left(\dfrac{10}{a}-x\right)+\left(\dfrac{40}{a}-3x\right)+2x=\dfrac{48}{a}\)

=> \(x=\dfrac{1}{a}\left(mol\right)\)

\(n_{NH_3}=\dfrac{2}{a}\left(mol\right)\Rightarrow V_{NH_3}=2\left(l\right)\)

b)

\(H=\dfrac{\dfrac{1}{a}}{\dfrac{10}{a}}.100\%=10\%\)

`a)` Gọi `n_{NH_3(pư)} = a (l)`

PTHH: $N_2 + 3H_2 \xrightarrow[\text{xúc tác}]{t^o,p} 2NH_3$

Theo PT: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{NH_3}=2n_{N_2}\\n_{H_2\left(pư\right)}=3n_{N_2}\end{matrix}\right.\)

`=>` \(\left\{{}\begin{matrix}V_{NH_3}=2V_{N_2}=2a\left(l\right)\\V_{H_2\left(pư\right)}=3a\left(l\right)\end{matrix}\right.\) (do tỉ lệ mol cũng là tỉ lệ thể tích)

Vậy trong hh có: \(\left\{{}\begin{matrix}N_2:10-a\left(l\right)\\H_2:40-3a\left(l\right)\\NH_3:2a\left(l\right)\end{matrix}\right.\)

`=>` Ta có PT dựa theo đề bài:

`10 - a + 40 - 3a + 2a = 48`

`<=> a = 1`

`=> V_{NH_3} = 2.1 = 2 (l)`

`b)`

Xét tỉ lệ: $ 10 < \dfrac{40}{3} \Rightarrow$ Hiệu suất pư tính theo $N_2$

`=>` $H = \dfrac{1}{10} .100\% = 10\%$

`a)`

Cốc B:\(\left\{{}\begin{matrix}n_{K_2CO_3}=\dfrac{124,2}{138}=0,9\left(mol\right)\\n_{H_2SO_4}=\dfrac{24,5}{100}.\dfrac{100}{98}=0,25\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

Cốc A: \(\left\{{}\begin{matrix}n_{AgNO_3}=\dfrac{102}{170}=0,6\left(mol\right)\\n_{HCl}=\dfrac{29,2}{100}.\dfrac{100}{36,5}=0,8\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

PTHH: 

                      \(AgNO_3+HCl\rightarrow AgCl\downarrow+HNO_3\)

ban đầu          0,6           0,8         

sau pư             0             0,2

                     \(K_2CO_3+H_2SO_4\rightarrow K_2SO_4+CO_2\uparrow+H_2O\)

ban đầu         0,9              0,25

sau pư           0,65            0                            0,25

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{cốc.A}=102+200=202\left(g\right)\\m_{cốc.B}=100+100-0,25.44=189\left(g\right)\end{matrix}\right.\)

So sánh: 202 > 189

`=>` Cần thêm vào cốc B: \(m_{H_2O}=202-189=13\left(g\right)\)

`b)`

`1/2` ddA có: \(\left\{{}\begin{matrix}m_A=202.\dfrac{1}{2}=101\left(g\right)\\n_{HCl\left(dư\right)}=\dfrac{1}{2}.0,2=0,1\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

PTHH:

                       \(K_2CO_3+HCl\rightarrow KCl+CO_2\uparrow+H_2O\)

ban đầu           0,65         0,1

sau pư             0,55          0                     0,1

\(\Rightarrow m_{cốc.B}=101+189-0,1.44=285,6\left(g\right)\)

`=>` khối lượng nước cần thêm vào cốc B:

\(m_{H_2O}=285,6-101=184,6\left(g\right)\)

cho que đóm đang cháy vào 3 lọ khí 
cháy to hơn , mãnh liệt hơn→ khí Oxi 
cháy với ngọn lửa màu xanh → khí Hidro
tắt → khí cacbonic 

a.Đưa que đóm đỏ vào 3 lọ:

-O2: qua đóm cháy mãnh liệt

-H2: qua đóm cháy với ngọn lửa xanh, nổ nhẹ

-CO2: qua đóm vun tắt đi

* TCVL

- Là chất khí không màu, không mùi, ít tan trong nước, nặng hơn không khí

- Hóa lỏng ở -183°C, oxi lỏng có màu xanh nhạt

* TCHH:

- Tác dụng với phi kim

- Tác dụng với kim loại

- Tác dụng với nhiều hợp chất

KClO₃ ->  KMnO₄ 
ADĐLBTKL ta có 
\(m_{KMnO_4}=m_{\text{chất rắn}}+m_{O_2}\\ m_{O_2}=m_{KMnO_4}-m_{\text{chất rắn}}=31,6-30,16=1,44\left(g\right)\\ \rightarrow n_{O_2}=\dfrac{1,44}{32}=0,045\left(mol\right)\\ V_{O_2}=0,045.22,4=1,008\left(l\right)\)
\(n_{KMnO_4}=\dfrac{31,6}{158}=0,2\left(mol\right)\\ pthh:2KMnO_4\underrightarrow{t^o}K_2MnO_4+MnO_2+O_2\) 
              0,2             0,1               0,1
\(m_{\text{chất rắn}\left(lt\right)}=\left(0,1.197\right)+\left(0,1.87\right)=28,4\left(g\right)\\ \%H=\dfrac{28,4}{30,16}.100\%=94\%\)  
\(\%m_{K_2MnO_4}=\dfrac{19,7}{28,4}.100\%=69,366\%\\ \%m_{MnO_2}=100\%-69,366\%=30,634\%\)

m o2 pứ=4,8g

=>n O2=0,15 mol

3Fe+2O2-to>Fe3O4

0,225-----0,15-----0,075

n Fe=0,3 mol

=>m fe du=0,225.56=12,6g

%m Fe3O4=\(\dfrac{0,075.232}{21,6}100=80,5\%\)

=>%Fe=19,5%

=>VO2=0,15.22,4=3,36l

\(a,n_{O\left(bđ\right)}=n_{CuO}=\dfrac{32}{80}=0,4\left(mol\right)\)

BTNT: \(m_{O\left(pư\right)}=32-27,2=4,8\left(g\right)\)

\(\rightarrow n_{O\left(pư\right)}=\dfrac{4,8}{16}=0,3\left(mol\right)\)

So sánh: 0,3 < 0,4 \(\rightarrow\) trong X gồm Cu và CuO

PTHH: \(CuO+H_2\xrightarrow[]{t^o}Cu+H_2O\)

Theo PTHH: \(n_{CuO\left(pư\right)}=n_{Cu}=n_{O\left(pư\right)}=n_{H_2}=0,3\left(mol\right)\)

\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%m_{CuO}=\dfrac{0,3.80}{27,2}.100\%=88,24\%\\\%m_{Cu}=100\%-88,24\%=11,76\%\end{matrix}\right.\)

\(b,V_{H_2}=0,3.22,4=6,72\left(l\right)\)

\(n_{CuO}=\dfrac{32}{80}=0,4\left(mol\right)\\ pthh:CuO+H_2\underrightarrow{t^o}Cu+H_2O\) 
           0,4       0,4           0,4    
\(m_{Cu}=0,4.64=25,6\left(g\right)\\ \%m_{Cu}=\dfrac{25,6}{27,2}.100\%=94,117\%\\ \%m_{CuO\left(d\right)}=100\%-94,117\%5,883\%\)
\(V_{H_2}=0,4.22,4=8,96\left(l\right)\)

`Fe + H_2 SO_4 -> FeSO_4 + H_2`

`0,1`         `0,1`                               `0,1`          `(mol)`

`n_[Fe]=[5,6]/56=0,1(mol)`

`n_[H_2 SO_4]=[19,6]/98=0,2(mol)`

Ta có: `[0,1]/1 < [0,2]/1`

   `=>H_2 SO_4` dư

  `=>m_[H_2 SO_4(dư)]=(0,2-0,1).98=9,8(g)`

`b)V_[H_2]=0,1.22,4=2,24(l)`