Bài 27: Điều chế khí oxi-Phản ứng phân hủy

Sao bài nào cũng dễ vậy........

1) \(2KClO_3->2KCL+3O_2\)

\(n_{KClO_3}=\frac{122,5}{122,5}=1mol\)

\(n_{O_2}=\frac{3}{2}.n_{KClO_3}=\frac{3}{2}.1=1,5mol\)

\(V_{O_2}=1,5.22,4=33,6l\)

2) \(2KMnO_4->K_2MnO_4+MnO_2+O_2\)

\(n_{O_2}=\frac{2,24}{22,4}=0,1mol\)

\(n_{KMnO_4}=2.n_{O_2}=2.0,1=0,2mol\)

\(m_{KMnO_4}=0,2.158=31,6g\)

3) S+O₂->SO₂

\(n_S=\frac{3,2}{32}=0,1mol\)

\(n_{O_2}=\frac{1,12}{22,4}=0,05mol\)

Vì: \(\frac{0,1}{1}>\frac{0,05}{1}\)=> S dư, O₂ hết

\(n_{SO_2}=n_{O_2}=0,05mol\)

\(V_{SO_2}=0,05.22,4=1,12l\)

Trong 4 hợp chất kể trên có 2 hợp chất sử dụng để điều chế khi oxi trong phòng thí nghiệm rất thông dụng: KMnO₄ (kali pemaganat) và KClO₃ (kali clorat). Ngoài ra các chất phản ứng có thể tạo thành các chất tạo thành có khí oxi thì đó cũng là một cách điều chế khi oxi (nhưng ít thông dụng).

a) PTHH: 2KMnO₄ -t^o-> K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂ (1)

2KClO₃ -t^o-> 2KCl + 3O₂ (2)

2KNO₃ -t^o-> 2KNO₂ + O₂ (3)

2HgO -t^o-> 2Hg + O₂ (4)

- Phương trình (1):

Theo PTHH và đề bài, ta có:

\(n_{O_2}=\frac{n_{KMnO_4}}{2}=\frac{0,5}{2}=0,25\left(mol\right)\)

=> \(V_{O_2\left(đktc\right)}=0,25.22,4=5,6\left(l\right)\)

- Phương trình (2):

Theo PTHH và đề bài, ta có:

\(n_{O_2}=\frac{3.n_{KClO_3}}{2}=\frac{3.0,5}{2}=0,75\left(mol\right)\)

=> \(V_{O_2\left(đktc\right)}=0,75.22,4=16,8\left(l\right)\)

- Phương trình (3):

Theo PTHH và đề bài, ta có:

\(n_{O_2}=\frac{n_{KNO_3}}{2}=\frac{0,5}{2}=0,25\left(mol\right)\)

=> \(V_{O_2\left(đktc\right)}=22,4.0,25=5,6\left(l\right)\)

- Phương trình (4):

Theo PTHH và đề bài, ta có:

\(n_{O_2}=\frac{n_{HgO}}{2}=\frac{0,5}{2}=0,25\left(mol\right)\)

=> \(V_{O_2\left(đktc\right)}=0,25.22,4=5,6\left(l\right)\)

b)Đối với 50 g KNO₃

\(n_{KNO_3}=\frac{50}{101}\approx0,495\left(mol\right)\)

Theo PTHH và đề bài, ta có:

\(n_{O_2}=\frac{n_{KNO_3}}{2}=\frac{0,495}{2}=0,2475\left(mol\right)\)

=> \(V_{O_2\left(đktc\right)}=0,2475.22,4=5,544\left(l\right)\)

- Đối với 50g HgO

\(n_{HgO}=\frac{50}{217}\approx0,23\left(mol\right)\)

=> \(n_{O_2}=\frac{n_{HgO}}{2}=\frac{0,23}{2}=0,115\left(mol\right)\)

=> \(V_{O_2\left(đktc\right)}=22,4.0,115=2,576\left(l\right)\)

PTHH: CH₄ + 2O₂ -t^o-> CO₂ + 2H₂O

a) Ta có:

\(n_{CH_4}=\frac{11,2}{22,4}=0,5\left(mol\right)\)

Theo PTHH và đề bài, ta có:

\(n_{O_2}=2.n_{CH_4}=2.0,5=1\left(mol\right)\\ =>V_{O_2\left(đktc\right)}=1.22,4=22,4\left(l\right)\)

b) 2KClO₃ -t^o-> 2KCl + 3O₂

Theo câu a, ta có:

\(n_{O_2}=1\left(mol\right)\)

Theo PTHH và đề bài, ta có:

\(n_{KClO_3}=\frac{2.1}{3}\approx0,667\left(mol\right)\)

Khối lượng KClO₃ đã phản ứng:

\(m_{KClO_3}=0,667.122,5=81,7075\left(g\right)\)

a) Số mol của 11,2l \(CH_4\)

\(\frac{11,2}{22,4}\)=0,5(mol)

\(CH_4\)+2\(O_2\)\(\rightarrow\)\(CO_2\)+2\(H_2O\)

1mol...2mol...1mol..2mol

0,5......1.........0,5.....1

Thể tích \(O_2\)cần dùng:

1.22,4=22,4(l)

b)2\(KClO_3\)\(\rightarrow\)2KCl+3\(O_2\)

2mol.............2mol.....3mol

\(\frac{2}{3}\)..................\(\frac{2}{3}\)..........1

Khối lượng kali clorat phân hủy:

\(\frac{2}{3}\).122,5\(\approx\)81,7(g)

a/

\(C\left(\frac{245}{6}\right)+O_2\left(\frac{245}{6}\right)\rightarrow CO_2\left(\frac{245}{6}\right)\)

\(S\left(0,09375\right)+O_2\left(0,09375\right)\rightarrow SO_2\left(0,09375\right)\)

\(m_S=500.0,6\%=3\)

\(\Rightarrow n_S=\frac{3}{32}=0,09375\)

\(\Rightarrow\%C=100\%-0,6\%-1,4\%=98\%\)

\(\Rightarrow m_C=500.98\%=490\)

\(\Rightarrow n_C=\frac{490}{12}=\frac{245}{6}\)

\(\Rightarrow n_{O_2}=\frac{245}{6}+0,09375=\frac{3929}{96}\)

\(\Rightarrow V_{O_2}=\frac{3929}{96}.22,4=916,77\)

\(\Rightarrow m_{CO_2}=\frac{245}{6}.44=1796,67\)

\(\Rightarrow m_{SO_2}=0,09375.64=6\)

a) PTHH :

2HgO \(\rightarrow\) 2Hg + O₂

b) Phản ứng trên thuộc phản ứng phân hủy vì có 1 chất tham gia

c) cÓ :

n_HgO = m_/M = 21.6_/217 = 0.1(mol)

theo PT => n_O2 =1_/2 . n_HgO =1_/2 . 0.1=0.05(mol)

=> V_O2 = n x 22.4 = 0.05 x 22.4=1.12 (l)

theo PT => n_Hg = n_HgO = 0.1(mol)

=> m_Hg = n.M = 0.1 x 201=20.1(g)

a) PTHH: 2HgO -t^o-> 2Hg + O₂

b) Phản ứng trên có duy nhất một chất tham gia và có 2 chất sản phẩm tức phản ứng này thuộc phản ứng phân hủy (theo định nghĩa phản ứng phân hủy).

c) Ta có:

\(n_{HgO}=\frac{21,6}{217}\approx0,1\left(mol\right)\)

Theo PTHH và đề bài, ta có:

\(n_{O_2}=\frac{0,1}{2}=0,05\left(mol\right)\)

Thể tích khí O₂ (ở đktc):

\(V_{O_2\left(đktc\right)}=0,05.22,4=1,12\left(l\right)\)

Theo PTHH và đề bài, ta có:

\(n_{Hg}=n_{HgO}=0,1\left(mol\right)\)

Khối lượng thủy ngân thu được:

\(m_{Hg}=0,1.201=20,1\left(g\right)\)

tính khối lượng Oxi có trong

a , 9,2 g C2H5OH

M_C2H5OH = (2. 12)+5+16+1 = 46 (g/mol)

%m_o= \(\frac{16.100\%}{46}\)\(\approx34,8\%\)

m_o= 34,8 . \(\frac{9,2}{100}\) = 3,2 (g)

b , 16 g SO3

M_SO3= 32+ 3.16 = 80 (g/mol)

%m_o= \(\frac{48.100\%}{80}=60\%\)

m_o= \(60.\frac{16}{100}=9,6\left(g\right)\)

c, , 17,1 g Al2(SO4)3

M_Al2(SO4)3= (2. 27)+(3.32)+(12.16)= 342 (g/mol)

%m_o=\(\frac{192.100\%}{342}\approx56,1\%\)

m_o= \(56,1.\frac{17,1}{100}=9,6\left(g\right)\)

a) Ta có:

\(M_{C_2H_5OH}=12.2+1.5+16+1=46\left(\frac{g}{mol}\right)\)

\(\%m_O=\frac{16}{46}.100=34,783\%\)

Trong 9,2 g C₂H₅OH, O chiếm:

\(m_O=m_{C_2H_5OH}.\%m_O=9,2.34,783\%=3,2\left(g\right)\)

b) Ta có:

\(M_{SO_3}=32+3.16=80\left(\frac{g}{mol}\right)\)

\(\%m_O=\frac{3.16}{80}.100=60\%\)

Khối lượng O có trong 16g SO₃:

\(m_O=\%m_O.m_{SO_3}=60\%.16=9,6\left(g\right)\)

c) Ta có:

\(M_{Al_2\left(SO_4\right)_3}=2.27+32.3+3.4.16=342\left(\frac{g}{mol}\right)\)

=> \(\%_O=\frac{4.3.16}{342}.100\approx56,14\%\)

Trong 17,1 g Al₂(SO₄)₃ , O chiếm:

\(m_O=\%m_O.m_{Al_2\left(SO_4\right)_3}=56,14\%.17,1=9,59994\left(g\right)4\)

a) 4Al + 3O₂ \(\rightarrow\)2Al₂O_{3 (1)}

2Mg + O₂ \(\rightarrow\)2MgO (2)

theo ĐLBTKL : m_Al + m_O2 = m_Al2O3

m_Mg + m_O2 = m_MgO

do đó=> (m_Al + m_Mg)₊ m_O2 = m_Al2O3 + m_MgO

=> 7.8 + m_O2 = 14.2 (g)

=> m_O2 = 14.2 - 7.8 =6.4 (g)

=> n_O2 = m_/M = 6.4_/32 =0.2(mol)

=> V_O2 = 0.2 x 22.4 =4.48(l)

b)gọi n_Al =a(mol) ; n_Mg = b(mol)

=> m_Al = 27a (g) và m_Mg = 24b(g)

mà m_{Al +} m_{Mg =} 7.8 (g)

=> 27a + 24b = 7.8

theo PT(1) => n_O2 = 3_/4 . n_Al = 3_/4 .a

theo PT (2) => n_O2 = 1_/2 . n_Mg = 1/2 b

mà tổng n_O2 = 0,2 (mol)

=> 3_/4 a + 1/2b = 0.2

Do đó: \(\left\{\begin{matrix}27a+24b=7.8\\\frac{3}{4}a+\frac{1}{2}b=0.2\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{\begin{matrix}a=0.2\left(mol\right)\\b=0.1\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

=> m_Al = 0.2 x 27=5.4(g)

=> m_Mg = 7.8 - 5.4 = 2.4(g)

a) Ta có PTHH

C + O₂ \(\rightarrow\) CO₂ (1)

S + O₂ \(\rightarrow\)SO₂ (2)

b) Từ PT(1) và (2)

=> m_{C +} m_S + m_O2 = m_CO2 + m_SO2 ( theo ĐLBTKL)

=> 40 + m_O2 = 140 (g)

=> m_O2 = 140 - 40 =100 (g)

=> n_O2 = m_/M = 100/32 =3.125(mol)

=> V_O2 = n x 22.4 = 3.125 x 22.4 =70 (l)

c) gọi n_C =a (mol)và n_S =b(mol)

=> m_C = 12a(g) và m_S = 32b(g)

mà m_C + m_S = 40 (g)

=> 12a + 32b =40

theo PT(1) => n_C = n_O2 = a

theo PT(2) => n_S = n_O2 = b

mà tổng n_O2 = 3.125(mol)

=> a+ b = 3.125

DO đó : \(\left\{\begin{matrix}a+b=3.125\\12a+32b=40\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{\begin{matrix}a=3\left(mol\right)\\b=0.125\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

=> m_C = 3 x 12 = 36 (g)

=> m_S = 40 - 36 =4 (g)

=> % m_{tạp chất} = (m_S/ m_C) .100% = (4_/36) .100% =11.11%

CTHH dạng TQ là N_xO_y

_CÓ: m_N/m_O = 7_/20

=> n_N/n_O . M_N/M_O = 7_/20

=> n_N/n_O . 14/16 = 7/20

=> n_N/n_O = 2/5

hay x : y= 2: 5

=> CTHH của oxit là N₂O₅

Gọi CTHH của oxit nitơ cần tìm là N_xO_y (x,y: nguyên, dương)

Theo đề bài, ta có:

\(\frac{m_N}{m_O}=\frac{7}{20}\\ < =>\frac{14x}{16y}=\frac{7}{20}\\ < =>\frac{x}{y}=\frac{7.16}{14.20}=\frac{2}{5}\\ =>x=2;y=5\)

Vậy: với x=2 ; y=5 thì CTHH của oxit nitơ cần tìm là N₂O₅ (đinitơ pentaoxit)