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)
\(m_B=\dfrac{0,894}{8,132\%}=11\left(g\right)\)
\(n_C=\dfrac{0,528}{12}=0,44\left(mol\right)\)
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:
\(m_A=m_B+m_{O_2}=11+0,02.32=11,64\left(g\right)\)
