Nung nóng 30,005 gam hỗn hợp X gồm KMnO4, KClO3 và MnO2, sau một thời gian thu được khí O2 và 24,405 gam chất rắn Y gồm K2MnO4, MnO2, KMnO4, KCl. Để tác dụng hết với hỗn hợp Y cần vừa đủ dung dịch chứa 0,8 mol HCl, thu được 4,844 lít khí Cl2 ở (đktc). Tính thành phần % khối lượng KMnO4 bị nhiệt phân
Gọi a, b, c là mol KMnO4, KClO3, MnO2 trong X => mX = 158a + 122,5b + 87c = 30,005. (1)
2 KMnO4 -> K2MnO4 + MnO2 + O2
x-------------------------------------------------0,5x
KClO3 -> KCl + 1,5 O2
b-------------------------1,5b
mO2 phản ứng = 30,005 - 24,405 = 5,6 => mol O2 = 0,5x + 1,5b = 0,175 => x + 3y = 0,35. (2)
Mol Cl2 = k = 0,21625
Y + HCl -> KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O
------0,8--------------------------------k------y
Bảo toàn mol H => mol H2O = 2y = 0,8 => y = 0,4 => mol O trong X = 4a + 3b + 2c = 0,4 + 2*0,175 = 0,75 (3)
Bảo toàn mol e: 5a + 6b + 2c = 4*0,175 + 2*0,21625 = 1,1325. (4)
(1)(3)(4) => a = 0,12, b = 0,0875 , c = 0,00375
(2) => x = 0,0875
Hiệu suất H = 100x/a = 72,92