Đáp án + Giải thích các bước giải:
`2KMnO_4 \overset{t^o}-> K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2`
`2KClO_3 \overset{t^o}-> 2KCl + 3O_2`
Gọi `a` là tổng số mol oxi tạo thành ở cả `2` phản ứng , `3a` là lượng không khí trộn vào.
`n_(KCl) = (0,894)/(74,5) = 0,012` `(mol)`
`m_B = (0,894)/(8,132%) = 10,994` `(gam)`
`n_C = (0,528)/12 = 0,044` `(mol)`
Trường hợp `1` : Cacbon phản ứng hết ; oxi dư sau phản ứng.
`C + O_2 \overset{t^o}-> CO_2`
Theo phương trình :
`n_C = n_(O_2)(pư) = n_(CO_2) = 0,044`
`-> n_Y = n_(CO_2)/(22,92%) = (0,044)/(22,92%) = 0,192` `(mol)`
Hỗn hợp `Y` gồm : `CO_2 ; N_2 ; O_2` dư.
`n_(O_2)(dư) = 3a . 20/100 + a - 0,044 = 1,6a - 0,044` `(mol)`
`n_(N_2) = 3a . 80/100 = 2,4a` `(mol)`
Khi đó :
`n_Y = 0,192 = (1,6a - 0,044) + 2,4a + 0,044`
`-> a = 0,048`
`-> m_(O_2) = 0,048 . 32 = 1,536` `(gam)`
Bảo toàn khối lượng :
`m = m_B + m_(O_2) = 10,994 + 1,536 = 12,53` `(gam)`
Trường hợp `2` : Oxi thiếu ; khi đó cacbon cháy theo phản ứng :
Cách 1 :
`C + O_2 \overset{t^o}-> CO_2` `(1)`
`C + CO_2 \overset{t^o}-> 2CO` `(2)`
Theo `(1)` :
`n_(O_2) = n_(CO_2)(1) = n_C(1) = 3a . 20/100 + a = 1,6a` `(mol)`
Vì sau phản ứng thể tích `CO_2` chiếm `22,92%` nên ở phương trình `(2)` vẫn có `CO_2` dư.
`n_C` ở `(2) = 0,044 - 1,6a` `(mol) = n_(CO_2)(2)`
`n_(CO_2)(dư) = n_(CO_2)(1) - n_(CO_2)(2)`
`= 1,6a - (0,044 - 1,6a) = 3,2a - 0,044`
Hỗn hợp `Y` gồm : `N_2 ; CO` và `CO_2` dư.
`n_(CO) = 2n_(CO_2)(2) = 0,088 - 3,2a`
`-> n_Y = n_(CO_2)/(22,92%) = (3,2a - 0,044)/(22,92%) = 2,4a + (0,088 - 3,2a) + (3,2a - 0,044)`
`-> 13,96a - 0,192 = 2,4a + 0,044`
`-> a = 0,0204`
`-> m_(O_2) = 0,0204 . 32 = 0,653` `(gam)`
`m = m_B + m_(O_2) = 10,994 + 0,653 ≈ 11,647` gam.
Cách 2 :
`C + O_2 \overset{t^o}-> CO_2` `(1)`
`2C + O_2 \overset{t^o}-> 2CO` `(2)`
Gọi `b` là số mol `CO_2` tạo thành.
Từ `(1) ; (2) -> n_(CO) = 0,044 - b` `(mol)`
và `n_(O_2) = b + (0,044 - b)/2 = 1,6a` `(mol)`
`=> Y` gồm `N_2 ; CO_2 ; CO`
Và `n_Y = 2,4a + b + (0,044 - b) = 2,4a + 0,044`
Do các khí đo ở cùng điều kiện `t^o` ; `p` nên :
`%V_(CO_2) = %n_(CO_2) = b/(2,4a + 0,044) . 100% = 22,92%`
`-> a ≈ 0,0204`
`-> m_(O_2) ≈ 0,0204 . 32 = 0,653` gam
`m = m_B + m_(O_2) = 10,994 + 0,653 ≈ 11,647` `(gam)`
