Đề bài
Lấy cùng một lượng KClO3 và KMnO4 để điều chế khí O2. Chất nào cho nhiều khí O2 hơn ?
a) Viết phương trình hoá học và giải thích.
b) Nếu điều chế cùng một thể tích khí oxi thì dùng chất nào kinh tế hơn ? Biết rằng giá KMnO4 là 30.000 đ/kg và KClO3 là 96.000 đ/kg.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
a) \(2KCl{O_3}\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow 2KCl + 3{O_2} \uparrow \)
\(2KMn{O_4}\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow {K_2}Mn{O_4} + {O_2} \uparrow + Mn{O_2}\)
Giả sử ta lấy cùng một khối lượng là a gam
Từ phương trình phản ứng, tính lượng oxi thu được với từng chất
So sánh số mol oxi tạo thành => rút ra kết luận.
b) Để điều chế cùng một thể tích khí oxi ta tính lượng KClO3 và KMnO4 cần dùng tương ứng.
Từ đó tính giá tiền cần dùng để biết chất nào kinh tế hơn
Lời giải chi tiết
a) \({M_{KCl{O_3}}} = 122,5(g/mol);{M_{KMn{O_4}}} = 158(g/mol)\)
Giả sử ta lấy cùng một khối lượng là a gam
\(2KCl{O_3}\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow 2KCl + 3{O_2} \uparrow \)
2 mol 3 mol
\(\dfrac{a}{{122,5}}(mol)\) \(\dfrac{{3a}}{{2 \times 122,5}}(mol)\)
\(2KMn{O_4}\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow {K_2}Mn{O_4} + {O_2} \uparrow + Mn{O_2}\)
2 mol 1 mol
\(\dfrac{a}{{158}}(mol)\) \(\dfrac{a}{{2 \times 158}}(mol)\)
\(\dfrac{{3a}}{{2 \times 122,5}}(mol) > \dfrac{a}{{2 \times 158}}(mol)\)
Khi nhiệt phân cùng một lượng, chất cho nhiều \({O_2}\) hơn là \(KCl{O_3}\).
b) Nếu điều chế cùng một thể tích khí O2 thì dùng KClO3 để điều chế kinh tế hơn, tuy giá tiền 1 kg cao hơn nhưng thể tích khí O2 sinh ra nhiều hơn. Tính toán cụ thể như sau :
\(2KCl{O_3}\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow 2KCl + 3{O_2} \uparrow \)
2 mol 3 mol
1 mol 1,5 mol
\({m_{KCl{O_2}}} = 1 \times 122,5 = 122,5(g)\)
Số tiền mua 122,5 g để điều chế 1,5 mol \({O_2}\) là
0,1225 x 96000 = 11760(đ)
\(2KMn{O_4}\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow {K_2}Mn{O_4} + {O_2} \uparrow + Mn{O_2}\)
2 mol 1 mol
3 mol 1,5 mol
\({m_{KMn{O_4}}} = 3 \times 158 = 474(g)\)
Số tiền mua 474 g \(KMn{O_4}\) để điều chế 1,5 mol \({O_2}\) là:
0,474 x 30000 = 14220(đ)
soanvan.me