Câu hỏi
Nhiệt phân hoàn toàn 22,26 gam hỗn hợp X gồm KClO3; KMnO4 và KCl thu được 3,36 lít khí O2 (đktc) và hỗn hợp Y gồm KCl; K2MnO4; MnO2 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%
Phương pháp giải:
Gọi số mol KClO3, KMnO4, KCl lần lượt là : x, y, z
(1) Phương trình về khối lượng hỗn hợp
(2) Phương trình về số mol O2 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:
K2MnO4 + 8HClđặc → 2KCl + MnCl2 + 2Cl2 + 4H2O
MnO2 + 4HClđặc → MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Lời giải chi tiết:
Bảo toàn khối lượng:
mX = mY + mO2 = > mY = 22,26 – 0,15.32 = 17,46 gam
=> mKCl = 17,46. 51,203:100 = 8,94 g => nKCl = 0,12 mol
Gọi số mol KClO3, KMnO4, KCl lần lượt là : x, y, z
=> Ta có hệ phương trình
\(\left\{ \begin{gathered}
{122,5x + 158y + 74,5z = 22,26} \hfill \\
{1,5x + 0,5y = 0,15} \hfill \\
{x + z = 0,12} \hfill \\
\end{gathered} \right.{ = > }\left\{ \begin{gathered}
{x = 0,08} \hfill \\
{y = 0,06} \hfill \\
{z = 0,04} \hfill \\
\end{gathered} \right.\)
=> nK2MnO4 = 0,03 mol; nMnO2 = 0,03 mol
K2MnO4 + 8HClđặc → 2KCl + MnCl2 + 2Cl2 + 4H2O
0,03 0,24 0,06 0,06
MnO2 + 4HClđặc → MnCl2 + Cl2 + 2H2O
0,03 0,12 0,03
=> ∑mKCl = 8,94 + 0,06.74,5 = 13,41 gam
=> ∑mCl2 = 0,09.71 = 6,39 g
=> ∑nHCl = 0,36 mol => mHCl = 13,14 gam => mdd HCl = 40 gam
=> mdd sau phản ứng = mY + mdd HCl – mCl2 = 17,46+40-6,39 = 51,07gam
=> C%KCl = 13,41/51,07.100= 26,26 %
Đáp án C