Question

Nung m(g) hỗn hợp A gồm KMnO4 và KClO3 thu đc chất rắn B và khí oxi, lúc đó KClO3 bị phân hủy hoàn toàn còn KMnO4 k bị phân hủy hoàn toàn. Trong B có 0,894 gam KCl chiếm 8,132% khối lượng. Trộn lượng oxi trên với không khí theo tỉ lệ thể tích 1:3 trong 1 bình kín thu đc hỗn hợp khí X. Cho vào bình 0,528 gam cacbon rồi đốt cháy hết cacbon thu đc 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 nito)

Answer 1

Phản ứng nhiệt phân: 2KClO₃ ===> 2KCl + 3O2\(\uparrow\) (1) 2KMnO₄ ===> K₂MnO₄ + MnO₂ + O2 \(\uparrow\) (2) C + O₂ ==> CO₂ (3) Gọi n là tổng số mol O₂ thoát ra ở (1) (2).

Sau khi trộn O₂ với không khí, ta có: \(\sum n_{O2}=n+3n\times0,2=1,6n\left(mol\right)\)

\(n_{N2}=3n\times0,8=2,4\left(mol\right)\) , ta có: n_C = \(\frac{0,528}{12}=0,04\left(mol\right)\)

Xét 2 trường hợp:

TH 1: Nếu O₂ dư, tức 1,6n > 0,04, lúc đó cacbon cháy theo phản ứng:

C + O₂ ==> CO₂ (3)

Lại có: Tổng số n_Y = \(\frac{0,044\times100}{22,92}=0,192\left(mol\right)\)

Các khí gồm: O_{2 dư} + N₂ + CO₂

\(\Rightarrow\left(1,6n-0,04\right)+2,4n+0,044=0,192\)

\(\Rightarrow n=0,048\left(mol\right)\)

Khối lượng m: m = \(\frac{0,894\times100}{8,123}+0,048\times32=12,5\left(gam\right)\)

TH₂:Nếu O₂ thiếu, tức 1,6n < 0,044 lúc đó cacbon cháy theo 2 phản ứng:

C + O₂ ==> O₂ (3)

2C + O₂ ==> 2CO (4)

Các khí trong Y gồm: N₂ + CO₂ + CO

n_Y = (2,4n) + (n’) + (0,044 - n’).

Do đó \(\sum n_Y=\left(2,4n+0,044\right)\left(mol\right)\)

Như vậy:\(\sum n_{O2}=n_{\left(b\text{đ}\right)}+\frac{0,044-n}{2}=1,6n\)

Và \(\frac{n`}{2,4n+0,044}=\frac{22,92}{100}\)

Rút ra n = 0,0204 (mol)

Vậy m = \(\frac{0,894\times100}{8,132}+0,0204\times32=11,647\left(gam\right)\)