Nung nóng 30,005 gam hỗn hợp X gồm KMnO4, KClO3 và MnO2, sau một thời gian thu được khí oxi và 24,405 gam chất rắn Y gồm K2MnO4, MnO2, KMnO4, KCl. Để phản ứng hoàn toàn Y cần vừa đủ 2,0 lít dung dịch chứa HCl 0,4M thu được 4,844 lít khí Cl2 (đktc). Phần trăm KMnO4 bị nhiệt phân là bao nhiêu?
Đặt n KMnO4 = a mol ; n KClO3 = b mol ; n MnO2 = c mol
-> 158a + 122,5b + 87c = 30,005 g (I)
2 KMnO4 -t*> K2MnO4 + MnO2 + O2
2 KClO3 -t*> 2 KCl + 3 O2
m O2 = 30,005-24,405 = 5,6 g -> n O2= 0.175 mol
K2MnO4 + 8 HCl -> 2 KCl + MnCl2 + 2 Cl2 + 4 H2O
2 KMnO4 + 16 HCl -> 2 KCl + 2 MnCl2 + 8 H2O + 5 Cl2
.....
n HCl = 0,8 mol -> n O ( Y ) = 0,8/2 = 0,4 mol
Bảo toàn O : n O (X) = n O (Y) + n O (O2)
-> 4a + 3b + 2c = 0,4 + 0,175*2 = 0,75 mol (II)
n Cl2 = 0,21625 mol
Mn (+7) + 5e -> Mn (+2)
a................5a mol
Cl (+5) + 6e -> Cl (-1)
b.............6b mol
Mn (+4) + 2e -> Mn (+2)
c................2c mol
2 O (-2) -> O2 + 4e
0,35.......0,175...0,7 mol
2Cl (-1) -> Cl2 + 2e
0,4325...0,21625..0,4325 mol
Bảo toàn e cả quá trình : 5a + 6b + 2c = 0,7 + 0,4325 = 1,1325 mol (III)
(I),(II),(III) -> a,b ,c.. ban tính tiếp nha