by Khi đun nóng 25,28 gam kali penmanganat thu được 23,52 gam hỗn hợp rắn. Hãy tính thể tích khí clo (đktc) thu được khi cho hỗn hợp rắn đó tác dụng hoàn toàn với axit clohiđric đậm đặc, dư?
Phương pháp giải:
Khối lượng chất rắn giảm = khối lượng khí oxi thoát ra.
Từ đó tính được số mol O$_{2}$ sinh ra, từ đó tính được thành phần hỗn hợp rắn thu được sau phản ứng.
Phương trình phản ứng nhiệt phân:
(1)\(2KMn{O_4}\xrightarrow{{{t^0}}}{K_2}Mn{O_4} + Mn{O_2} + {O_2}\)
Vậy hỗn hợp chất rắn chứa K$_{2}$MnO$_{4}$ MnO$_{2}$ và KMnO$_{4}$ dư.
Khi cho hỗn hợp rắn trên tác dụng hoàn toàn với axit clohidric đậm đặc xảy ra các PTHH sau:
K$_{2}$MnO$_{4}$ + 8 HCl$_{đặc}$ → 2KCl + 2Cl$_{2 }$+ MnCl$_{2 }$+ 4H$_{2}$O
2KMnO$_{4}$ + 16 HCl$_{đặc}$ → 2KCl + 5 Cl$_{2 }$+ 2 MnCl$_{2 }$+ 8 H$_{2}$O
MnO$_{2}$ + 4HCl$_{đặc}$ → Cl$_{2 }$+ MnCl$_{2 }$+ 2H$_{2}$O
Theo các PTHH trên ta tính được n$_{Cl2}$ và V$_{Cl2}$.
Lời giải chi tiết:
Khối lượng chất rắn giảm = khối lượng khí oxi thoát ra = 25,28 – 23,52 = 1,76 gam
Do đó n$_{O2 }$= 1,76 : 32 = 0,055 mol
Phương trình phản ứng nhiệt phân:
(1)\(2KMn{O_4}\xrightarrow{{{t^0}}}{K_2}Mn{O_4} + Mn{O_2} + {O_2}\)
Theo PTHH (1): n$_{K2MnO4 }$= n$_{MnO2 }$= n$_{O2 }$= 0,055 mol; n$_{KMnO4 }$dư = 25,28: 158 – 2.0,055 = 0,05 mol
Vậy hỗn hợp chất rắn chứa 0,055 mol K$_{2}$MnO$_{4}$; 0,055 mol MnO$_{2}$ và 0,05 mol KMnO$_{4}$ dư.
Khi cho hỗn hợp rắn trên tác dụng hoàn toàn với axit clohidric đậm đặc xảy ra các PTHH sau:
K$_{2}$MnO$_{4}$ + 8 HCl$_{đặc}$ → 2KCl + 2Cl$_{2 }$+ MnCl$_{2 }$+ 4H$_{2}$O
2KMnO$_{4}$ + 16 HCl$_{đặc}$ → 2KCl + 5 Cl$_{2 }$+ 2 MnCl$_{2 }$+ 8 H$_{2}$O
MnO$_{2}$ + 4HCl$_{đặc}$ → Cl$_{2 }$+ MnCl$_{2 }$+ 2H$_{2}$O
Theo các PTHH trên ta có:
n$_{Cl2 }$= 2.n$_{K2MnO4 }$+ 2,5.n$_{KMnO4 }$+ n$_{MnO2 }$= 2.0,055 + 2,5.0,05 + 0,055 = 0,29 mol
Vậy V$_{Cl2 }$= 0,29.22,4 = 6,496 lít
