Nhiệt phân 23,7 g KMnO4.Sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn A có khối lượng 22,1 g và khí B.Dẫn toàn bộ khí B vào bình 1 chứa 0,93g P để thực hiện phản ứng đốt cháy. Phản ứng xong dẫn khí còn dư vào bình 2 chứa 0,24g C để tiếp tục thực hiện phản ứng đốt cháy.
a) Tính thành phần phần trăm về khối lượng các chất rắn có trong A?
b)Tính khối lượng các chất có trong bình 1 và 2 sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn?
\(a) \)
\(2KMnO_4 -t^o-> K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2\) \((1)\)
Vì quá trình nhiệt phân diễn ra chỉ một thời gian nên
Chất rắn A có thể gồm \(\begin{matrix}K2MnO4\\MnO2\\KMnO4\left(dư\right)\end{matrix}\)
Khí B là \(O_2\)
Khi cho O2 qua bình 1
\(4P+5O_2 -t^o->2P_2O_5\) \((2)\)
O2 còn dư sau phản ứng nên chọn nP để tính
\(n_P= \dfrac{0,93}{31} = 0,03 (mol)\)
\(=> nO2 (2) = 0,0375(mol)\)
Cho tiếp O2 dư qua bình 2 đun nóng thì
\(O_2 + C-t^o-> CO_2\) \((3)\)
\(nC= \dfrac{0,24}{12} = 0,02 (mol)\)
\(=> nO2 (3) = 0,02 (mol)\)
Vậy \(nO2 (1) = nO2(2) + nO2(3)\)
\(nO2(1) = 0,0375+0,02 = 0,0575 (mol)\)
Theo (1) \(nK_2MnO_4 = nO2 = 0,0575(mol)\)
=> %mK2MnO4 trong A = \(\dfrac{0,0575 . (39.2+55+16.4).100}{22,1} = 51,26\)%
\(nMnO_2 = nO_2 = 0,0575 (mol)\)
=> %mMnO2 trong A = \(\dfrac{0,0575. (55+16.2).100}{22,1} = 22,64\)%
=> %m KMnO4 dư trong A = 100% - 51,26% - 22,64% = 26,10%
\(b)\)
Chất có trong bình 1 sau phản ứng là \(P_2O_5\)
Theo PTHH (2) \(nP_2O_5 = 0,015 (mol)\)
\(=> mP_2O_5 = 0,015.142 = 2,13 (g)\)
Chất có trong bình (2) sau phản ứng là \(CO_2\)
Theo PTHH (3) \(nCO_2= 0,02 (mol)\)
\(=> mCO_2 = 0,02.44 = 0,88 (g)\)
