by Nhiệt phân hoàn toàn 22,26 gam hỗn hợp X gồm KClO$_{3}$; KMnO$_{4}$ và KCl thu được 3,36 lít khí O$_{2}$ (đktc) và hỗn hợp Y gồm KCl; K$_{2}$MnO$_{4}$; MnO$_{2}$ trong đó KCl chiếm 51,203% về khối lượng. Hòa tan hết hỗn hợp Y cần dùng dung dịch HCl 32,85% (đun nóng) thu được dung dịch Z. Nồng độ phần trăm của KCl có trong dung dịch Z là
A. 17,51%.
B. 21,88%.
C. 26,26%.
D. 24,02%
Hướng dẫn
Chọn phương án là: C
Phương pháp giải:
Gọi số mol KClO$_{3}$, KMnO$_{4}$, KCl lần lượt là : x, y, z
(1) Phương trình về khối lượng hỗn hợp
(2) Phương trình về số mol O$_{2}$ thu được
(3) Phương trình lượng KCl sau phản ứng nhiệt phân
Khi cho Y tác dụng với HCl ta có các phản ứng sau:
K$_{2}$MnO$_{4}$ + 8HCl$_{đặc}$ → 2KCl + MnCl$_{2}$ + 2Cl$_{2}$ + 4H$_{2}$O
MnO$_{2}$ + 4HCl$_{đặc}$ → MnCl$_{2 }$+ Cl$_{2}$ + 2H$_{2}$O
Lời giải chi tiết:
B. ảo toàn khối lượng:
m$_{X}$ = m$_{Y}$ + m$_{O2}$ = > m$_{Y}$ = 22,26 – 0,15.32 = 17,46 gam
=> m$_{KCl}$ = 17,46. 51,203:100 = 8,94 g => n$_{KCl}$ = 0,12 mol
Gọi số mol KClO$_{3}$, KMnO$_{4}$, KCl lần lượt là : x, y, z
=> Ta có hệ phương trình
\(\left\{ \begin{gathered}
{122,5x + 158y + 74,5z = 22,26} \hfill \\
{1,5x + 0,5y = 0,15} \hfill \\
{x + z = 0,12} \hfill \\
\end{gathered} \right.{ = > }\left\{ \begin{gathered}
{x = 0,08} \hfill \\
{y = 0,06} \hfill \\
{z = 0,04} \hfill \\
\end{gathered} \right.\)
=> n$_{K2MnO4}$ = 0,03 mol; n$_{MnO2}$ = 0,03 mol
K$_{2}$MnO$_{4}$ + 8HCl$_{đặc}$ → 2KCl + MnCl$_{2}$ + 2Cl$_{2}$ + 4H$_{2}$O
0,03 0,24 0,06 0,06
MnO$_{2}$ + 4HCl$_{đặc}$ → MnCl$_{2 }$+ Cl$_{2}$ + 2H$_{2}$O
0,03 0,12 0,03
=> ∑m$_{KCl}$ = 8,94 + 0,06.74,5 = 13,41 gam
=> ∑m$_{Cl2}$ = 0,09.71 = 6,39 g
=> ∑n$_{HCl}$ = 0,36 mol => m$_{HCl}$ = 13,14 gam => m$_{dd}$ $_{HCl}$ = $_{ }$40 gam
=> m$_{dd sau phản ứng}$ = m$_{Y}$ + m$_{dd}$ $_{HCl}$ – m$_{Cl2}$ = 17,46+40-6,39 = 51,07gam
=> C$_{%KCl}$ = 13,41/51,07.100= 26,26 %
Đáp án C
