Nung m gam hỗn hợp A gồ 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 tỉ lệ thể tích 1:3 trong 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 nitow).
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.
