Tải bản đầy đủ (.doc) (7 trang)

4 7 bài toán nhiệt phân muối

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (70.42 KB, 7 trang )

4.7. Bài toán nhiệt phân muối.
A. Định hướng tư duy
Trong chủ đề này chúng ta sẽ nghiên cứu về nhiệt phân các muối cacbonat, KMnO 4, KClOx,… Với dạng
toán này các bạn cần chú ý một số lưu ý sau:
+ Muối HCO3− dễ bị nhiệt phân cho CO2 và BaO, CaO.
+ Với các muối giàu oxi như KMnO4, KClO3,… các bạn cần chú ý áp dụng các định luật bảo toàn khi giải
toán.
B. Ví dụ minh họa
Câu 1: Đun nóng 48,2 gam hỗn hợp X gồm KMnO 4 và KClO2, sau một thời gian thu được 43,4 gam hỗn
hợp chất rắn Y. Cho Y tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl đặc, sau phản ứng thu được 15,12 lít Cl 2
(đktc) và dung dịch gồm MnCl2, KCl và HCl dư. Số mol HCl phản ứng là:
A. 1,8

B. 2,4

C. 1,9

D. 2,1

Định hướng tư duy giải:
BTKL
→ nO =
Ta 

48, 2 − 43, 4
= 0,3 (mol)
16

158a + 122,5b = 48, 2
 KMnO 4 : a
a = 0,15



→  BTE

→
Gọi 
→ 0,3.2 + 0, 675.2 = 5a + 6b
b = 0, 2
 MnCl 2 : b
 
KCl : 0,35
BTNT
BTNT.Clo

→

→ n HCl = 0,35 + 0,15.2 + 0, 675.2 − 0, 2 = 1,8 (mol)
MnCl
:
0,15

2
Câu 2: Nhiệt phân 30,225 gam hỗn hợp X gồm KMnO 4 và KClO3, thu được O2 và 24,625 gam hỗn hợp
chất rắn Y gồm KMnCO4, K2MnCO4, KCl3, MnO2 và KCl. Cho toàn bộ Y tác dụng vừa đủ với dung dịch
chứa 0,8 mol HCl đặc, đun nóng. Phần trăm khối lượng của KMnCl2 trong X là:
A. 39,20%

B. 66,67%

C. 33,33%


D. 60,80%

Định hướng tư duy giải:
BTKL

→ n O2 =

30, 225 − 24, 625
= 0,175 (mol)
32

BTKL
 
→158a + 122,5 b = 30, 225
KMnO 4 : a
a = 0, 075
30, 225 

→  BTE

→
→ 5a + 6b − 0,175.4 = 0,8 − 3a
b = 0,15
KClO3 : b
 


→ %KMnO 4 =

0, 075.158

.100% = 39, 20%
30, 225

Chú ý: lượng HCl phản ứng 3a mol chui vào MnCl2 và KCl không đóng vai trò chất khử.
Câu 3: Nung nóng hỗn hợp gồm 31,6 gam KMnO 4 và 24,5 gam KCl3 một thời gian thu được 46,5 gam
hỗn hợp rắn Y gồm 6 chất. Cho Y tác dụng với dung dịch HCl đặc dư, đun nóng thu được khí clo. Hấp thụ
khí sinh ra vào 300ml dung dịch NaOH 5M đun nóng thu được dung dịch Z. Cô cạn Z được m(gam) chất
rắn khan. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị m là:
A. 79,8g

B. 91,8g

C. 66,5g

D. 86,5g


Định hướng tư duy giải:
 n KMnO4 = 0, 2 ( mol ) BTKL
31, 6 + 24,5 − 46,5

→ n ↑O2 =
= 0,3 (mol)
Ta có: 
32
n
=
0,
2
mol

(
)
 KClO3
HCl
BTE
Y →
Cl2 
→ 0, 2.5 + 0, 2.6 = 0,3.4 + 2n Cl2 
→ n Cl2 = 0,5 ( mol )

→ 5KCl + NaClO3 + 3H 2 O
Chú ý: 3Cl 2 + 6NaOH 
BTKL

→ 0,5.71 + 1,5.40 = m + 0,5.18 
→ m = 86,5 (gam)

Câu 4: Nung nóng 51,8 gam hỗn hợp X gồm muối KHCO 3 và Na2CO3 tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn
thu được 45,6 gam chất rắn. Phần trăm khối lượng của KHCO3 trong X là :
A. 38,61%

B. 61,39%

C. 42,18%

D. 57,82%

Định hướng tư duy giải:
KHCO3 : a
K 2 CO3 : 0,5a

100a + 106b = 51,8


→ 45, 6 

→
Ta có: 51,8 
BTNT
138.0,5a + 106b = 45, 6
 Na 2 CO3 : b
 Na 2 CO3 : b
a = 0, 2 ( mol )
0, 2.100

→

→ %KHCO3 =
= 38, 61%
51,8
b = 0,3 ( mol )
Câu 5: Nung m gam hỗn hợp X gồm KClO3 và KMnO4 thu được chất rắn Y (KCl, K2MnO4, MnO2,
KMnO4) và O2. Trong Y có 1,49 gam KCl chiếm 19,893% theo khối lượng. Trộn lượng O 2 ở trên với
không khí theo tỉ lệ thể tích tương ứng là 1:4 thu được hỗn hợp khí Z. Đốt cháy hết 0,528 gam cacbon
bằng hỗn hợp Z thu được hỗn hợp khí T gồm 3 khí O2, N2, CO2, trong đó CO2 chiếm 22% về thể tích. Biết
trong không khí có 80% N2 và 20% O2 theo thể tích. Giá trị của m là
A. 8,70.

B. 8,77.

C. 8,91.


D. 8,53.

Định hướng tư duy giải:
X = Y + O2

→ m Y = 7, 49
Ta có:  KCl = 1, 49 

→ n T = 0, 2
 n C = n CO2 = 0, 044 
→ n T = n Z = 0, 2 (mol)
Chú ý: C + O 2 → CO 2 Nên số mol khí không thay đổi 
nhiÖt ph©
n

→ n BÞ
=
O2

0, 2
= 0, 04 ( mol ) 
→ m = 7, 49 + 0, 04.32 = 8, 77 (gam)
5


BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Nung nóng 40,94g hỗn hợp gồm KMnO 4 và MnO2 một thời gian, thu được 1,344 lít (đktc) khí O 2
và hỗn hợp rắn H gồm 3 chất. Cho H tác dụng hết với dung dịch HCl dư thì thấy có 0,92 mol HCl bị oxi
hóa. Khối lượng chất rắn có phân tử khối nhỏ nhất trong H là

A. 20,88g

B. 15,66g

C. 6,32g

D. 22,62g

Câu 2: Hòa tan hoàn toàn 6,9 gam Na vào 200ml dung dịch X gồm NaHCO 3 1M và KHCO3 1M, thu
đuợc dung dịch Y. Cô cạn Y, sau đó nung nóng chất rắn thu đuợc đến khối luợng không đổi, thu đuợc m
gam muối khan. Giá trị của m là:
A. 43,4.

B. 36,5.

C. 48,8.

D. 40,3

Câu 3: Đem nhiệt phân hoàn toàn 83,68gam hỗn hợp gồm KCl 3, Ca(ClO3)2, CaCl2, KCl thu đuợc chất rắn
X và 17,472 lít khí ở đktc. Chất rắn X đuợc hòa tan vào nước, sau đó dung dịch tạo thành cho phản ứng
vừa đủ với 360ml dung dịch K2CO3 0,5M thu được kết tủa Y và dung dịch Z. Khối lượng chất tan có
trong dung dịch Z là
A. 48,62 gam

B. 43,25 gam

C. 65,56 gam

D. 36,65 gam


Câu 4: Hỗn hợp thuốc nổ đen gồm 68% KNO3, 15% S, 17% C (về khối lượng), khi cháy giả sử chỉ xảy ra
→ N 2 + CO 2 + K 2S do tạo cả sản phẩm rắn nên có hiện tượng khói đen. Cho
phản ứng KNO3 + C + S 
nổ 10,00 gam khối thuốc nổ đen trong bình kín dung tích 300 ml, nhiệt độ trong bình đạt 427, 00°C , áp
suất gây ra trong bình khi nổ là
A. 36,16 atm

B. 35,90 atm

C. 32,22 atm

D. 25,57 atm

Câu 5: Nhiệt phân 30,225 gam hỗn hợp X gồm KMnO 4 và KClO3, thu được O2 và 24,625 gam hỗn hợp
chất rắn Y gồm KMnO4, K2MnO4, KClO3, MnO2 và KCl. Cho toàn bộ Y tác dụng vừa đủ với dung dịch
chứa 0,8 mol HCl đặc, đun nóng. Phần trăm khối lượng của KMnO4 trong X là:
A. 39,20%

B. 66,67%

C. 33,33%

D. 60,80%

Câu 6: Nung nóng 22,12 gam KMnO4 và 18,375 gam KClO3, sau một thời gian thu được chất rắn X gồm
6 chất có khối lượng 37,295 gam. Cho X tác dụng với dung dịch HCl đặc dư, đun nóng. Toàn bộ lượng
khí clo thu được cho phản ứng hết với m gam bột Fe đốt nóng được chất nóng Y. Hòa tan hoàn toàn Y vào
nước được dung dịch Z. Thêm AgNO3 dư vào dung dịch Z đến khi phản ứng hoàn toàn được 204,6 gam
kết tủa. Giá trị m là:

A. 22,44

B. 28,0.

C. 33,6.

D. 25,2.

Câu 7: Nhiệt phân 50,56 gam KMnO4, sau một thời gian thu được 46,72 gam chất rắn. Cho toàn bộ lượng
khí sinh ra phản ứng hết với hỗn hợp X gồm Mg, Fe thu được hỗn hợp Y nặng 13,04 gam. Hòa tan hoàn
toàn hỗn hợp Y trong dung dịch H 2SO4 đặc, nóng, dư thu được 1,344 lít SO 2 ở đktc (sản phẩm khử duy
nhất). Phần trăm khối lượng của Mg trong hỗn hợp X là
A. 39,13%

B. 52,17%

C. 46,15%

D. 28,15%

Câu 8: Nung nóng hỗn hợp gồm 15,8 gam KMnO 4 và 24,5 gam KClO3 một thời gian thu được 36,3 gam
hỗn hợp Y gồm 6 chất. Cho Y tác dụng với dung dịch HCl đặc dư đun nóng lượng khí clo sinh ra cho hấp


thụ vào 300 ml dung dịch NaOH 5M đun nóng thu được dung dịch Z. Cô cạn Z được chất rắn khan các
phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khối lượng chất rắn khan thu được là
A. 12 g

B. 91,8 g


C. 111 g

D. 79,8 g

Câu 9: Hỗn hợp X gồm 3 muối NH4HCO3, NaHCO3, Ca(HCO3)2. Nung 48,8 gam hỗn hợp X đến khối
lượng không đổi, thu được 16,2 gam chất rắn Y. Cho Y vào dung dịch HCl lấy dư, thu được 2,24 lít khí
(đktc). Phần trăm khối lượng của NH4HCO3 trong hỗn hợp X là:
A. 34,43%

B. 32,38%

C. 35,6%

D. 33,2%

Câu 10: Nhiệt phân hoàn toàn 36,8 gam quặng đôlômit (có chứa 25% khối lượng tạp chất tro) khí thoát
ra được hấp thụ hoàn toàn bằng 210 ml dung dịch Ba(OH) 2 1M. Sau khi kết thúc phản ứng thu được m
gam kết tủa. Giá trị của m là:
A. 41,37.

B. 19,7.

C. 23,64.

D. 29,55.

Câu 11: Hỗn hợp X gồm KClO3, Ca(ClO3)2, CaCl2 và KCl có tổng khối lượng là 83,68 gam. Nhiệt phân
hoàn toàn X thu được 17,472 lít O2(đktc) và chất rắn Y gồm CaCl2 và KCl. Y tác dụng vừa đủ 0,36 lít
dung dịch K2CO3 0,5M thu được dung dịch Z. Lượng KCl trong Z nhiều gấp


22
lần lượng KCl trong X.
3

Phần trăm khối lượng KClO3 trong X là?
A. 47,62%

B. 23,51%

C. 58,55%

D. 81,37%

Câu 12: Trộn KMnO4 và KClO3 với một lượng bột MnCl 2 trong bình kính thu được hỗn hợp X. Lấy
52,550 gam X đem nung nóng, sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn Y và V lít khí O 2. Biết KClO3
bị nhiệt phân hoàn toàn tạo 14,9 gam KCl chiếm 36,315% khối lượng Y. Sau đó cho toàn bộ Y tác dụng
hoàn toàn với axit HCl đặc dư đung nóng , sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được 51,275 gam muối
khan. Hiệu suất của quá trình nhiệt phân muối KMnO4 trong X là :
A. 62,5%

B. 91,5%

C. 75%

D. 80%

Câu 13: Nung m gam một loại quặng canxit chứa a% về khối lượng tạp chất trơ, sau một thời gian thu
được 0,78m gam chất rắn, hiệu suất của phản ứng nhiệt phân là 80%. Giá trị của a là
A. 37,5%


B. 67,5.

C. 32,5.

D. 62,5.

Câu 14: Nhiệt phân 82,9 gam hỗn hợp X gồm KMnO 4, K2MnO4, MnO2, KClO3 và KCl (trong đó clo
chiếm 8,565% khối lượng), sau một thời gian thu được chất rắn Y và V lít O 2 (đktc). Hòa tan hoàn toàn Y
cần 1 lít dung dịch HCl 3M (đun nóng), thu được 19,04 lít Cl 2 (đktc) và dung dịch Z chứa hai chất tan có
cùng nồng độ mol. Giá trị của V là
A. 3,36

B. 2,24.

C. 5,60.

D. 4,48.

Câu 15: Cho 18 gam hỗn hợp X gồm R2CO3 và NaHCO3 (số mol bằng nhau) vào dung dịch chứa HCl dư,
sau khi các phản ứng kết thúc thu được 4,48 lít CO 2 (ở đktc). Mặt khác nung 9 gam X đến khối lượng
không đổi thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là
A. 2,65.

B. 7,45.

C. 6,25.

D. 3,45.



ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Định hướng tư duy giải
KMnO 4 : a
BTE

→158a + 87b = 40,94 Và n O2 = 0, 06 
→ 5a + 2b = 0, 06.4 + 0,92
Ta có: 40,94 
MnO
:
b

2
a = 0, 6

→

→ m MnO2 = 0, 24.87 = 20,88
b = 0,18
Câu 2: Định hướng tư duy giải
∑ n Na + = 0,3 + 0, 2 = 0,5 ( mol ) BTDT

→ n CO2 − = 0,35
Ta có: 
3
 n K + = 0, 2
BTKL

→ m = ∑ m ( K, Na, CO32− ) = 0, 2.39 + 0,5.23 + 0,35.60 = 40,3 ( gam ) .


Câu 3: Định hướng tư duy giải
BTKL
→ m X = 83, 68 −
Ta có: 

CaCl2 : a ( mol )
17, 472
.32 = 58, 72 ( gam ) 
22, 4
KCl : b ( mol )

K 2 CO3
BTNT.Clo
X 
→ a = 0,5.0,36 = 0,18 ( mol ) 
→ b = 0,52 ( mol ) 
→ n KCl = 2a + b 
→ m = 65,56 ( gam )

Câu 4: Định hướng tư duy giải
Chú ý: + Sản phẩm rắn là K2S nên khí tạo áp suất chỉ có N2 và CO2
+ Lượng khí CO2 phải được tính theo KNO3 vì C lấy oxi trong KNO3 để thành CO2.
10

BTNT.N
→ n N 2 = 0, 0336635 ( mol )
 n KNO3 = 101 .0, 68 = 0, 067327 ( mol ) 
Ta có: 
BTNT.O
 n = 0,17.10 = 0,1417 ( mol ) 

→ n CO2 = 0,1 ( mol )
C

12

→p =

nRT ( 0, 0336635 + 0,1) .0, 082. ( 273 + 427 )
=
= 25,57 (atm)
V
0,3

Câu 5: Định hướng tư duy giải
BTKL

→ n O2 =

30, 225 − 24, 625
= 0,175 (mol)
32

BTKL
→158a + 122,5b = 30, 225
KMnO 4 : a
a = 0, 075
 
30, 225 

→  BTE


→
→ 5a + 6b − 0,175.4 = 0,8 − 3a
b = 0,15
KClO3 : b
 


→ %KMnO 4 =

0, 075.158
.100% = 39, 20%
30, 225

Chú ý: lượng HCl phản ứng 3a mol chui vào MnCl2 và KCl không đóng vai trò chất khử.
Câu 6: Định hướng tư duy giải
BTNT
→ n ↑O2 =
Ta có: 

22,12 + 18,375 − 37, 295
= 0,1 (mol)
32


BTE

→ 2.n ↑Cl2 + 0,1.4 =

22,12

18,375
 FeCl3 : 0, 4

Fe
.5 +
.6 
→ n Cl
=
0,
6
mol


Y
(
)

2
158
122,5
 Fe: a ( mol )

 AgCl :1, 2 BTKL
AgNO3
Y 
→ 204, 6 

→1, 2.143,5 + 108.3a = 204, 6 
→ a = 0,1 (mol)
 Ag : 3a

BTNT.Fe
→ m = 56 ( 0, 4 + 0,1) = 28 (gam)
Vậy 

Câu 7: Định hướng tư duy giải
BTKL
→ nO =
+ Ta 

50,56 − 46, 72
= 0, 24 (mol)
16

 Mg : a ( mol )
BTKL
→ 24a + 56b = 9, 2

a = 0,15
0,15.24
 
13, 04 Fe: b ( mol ) 
→  BTE

→

→ %Mg =
= 38,13%
9, 2
→ 2a + 3b = 0, 24.2 + 0, 06.2
b = 0,1

 

O : 0, 24 ( mol )

Câu 8: Định hướng tư duy giải
KMnO 4 : 0,1 BTKL
15,8 + 24,5 − 36,3

→

→ nO =
= 0, 25
16
KClO3 : 0, 2
BTE

→ 0,1.5 + 0, 2.6 = 0.25.2 + 2n Cl2 
→ n Cl2 = 0, 6

 NaCl :1
BTNT.Clo
 
→ a + b = 1, 2
 NaCl : a


→

→  BTE


→ m = 91,8  NaClO3 : 0, 2
→ a = 5b
 
 NaClO3 : b
 NaOH : 0,3

Câu 9: Định hướng tư duy giải
 NH 4 HCO3 : a

 Na CO : 0,5b

48,8  NaHCO3 : b 
→16, 2  2 3
+ HCl 
→ CO 2 : 0,5b
CaO : c
Ca HCO : c
3)2
 (
79a + 84b + 162c = 48,8
a = 0, 2



→ 53b + 56c = 16, 2

→ b = 0, 2 
→ %NH 4 HCO3 = 32,38%
0,5b = 0,1
c = 0,1



Câu 10: Định hướng tư duy giải
n dolomit = n MgCO3 .CaC O3 =

36,8.0, 75
BTNT
= 0,15 
→ n CO2 = 0,3
84 + 100

n CO2 = 0,3

→

→ n ↓ = 0, 21.2 − 0,3 = 0,12 
→ m = 23, 64
n Ba ( OH ) 2 = 0, 21
Câu 11: Định hướng tư duy giải



CaCl2 : a
→ m Y = 83, 68 − 0, 78.32 = 58, 72 

→111a + 74,5b = 58, 72
n O2 = 0, 78 
 KCl : b



CaCO3 : 0,18 
→ a = 0,18 → b = 0,52


→ Y + 0,18K 2 CO3 
→

→ KCl Z : 0,88 
→ KCl X : 0,12
Z
:
KCl
:
b
+
0,36



49
BTNT
 
→ n KClO3 = b − 0,12 = 0, 4 
→ %KClO3 =
= 58,55%
83, 68

Câu 12: Định hướng tư duy giải
n KCl = 0, 2 
→ n KClO3 = 0, 2


mY =

14,9
= 41, 03
0,36315

BTKL

→ n ↑O2 =

52,550 − 41, 03
= 0,36
32

Vì cho X hoặc Y tác dụng với HCl thì khối lượng muối như nhau nên.
Ta có ngay:
 KMnO 4 : a
 KCl : a + 0, 2 BTKL 74,5 ( a + 0, 2 ) + 126 ( a + b ) = 51, 275

HCl
m X = 52,55 KClO3 : 0, 2 →

→

MnCl
:
a
+
b


2
158a + 87b = 52,55 − 24,5
 MnO : b

2
a = 0,15

→
b = 0, 05


2KMnO 4 
→ K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2


→ H% =

0,36 − 0,3
= 80%
0, 075

Câu 13: Định hướng tư duy giải

→ CaO + CO 2 ↑
Chú ý: Quặng canxit là CaCO3, CaCO3 
nhiÖt ph©
n
∆m ↓ = 0, 22m = m↑CO2 
→ m CaC

=
O3

0, 22m.100
44

0, 22m.100
0,5
44

→ 0,8 =

→ 0,8 =

→ a = 37,5%
m.a
100 − a
m−
100
100
Câu 14: Định hướng tư duy giải
Ta có:
 n HCl = 3
KCl : 0,5 ( mol )
 Trong X
BTKL
= 0, 2 
→Z

→ m Y + 3.36,5 = 0,5.74,5 + 0,5.126 + 0,85.71 + 1,5.18

 n Cl
 n = 0,85
MnCl2 : 0,5 ( mol )
 Cl2
BTKL

→ m Y = 78,1 
→ n O2 =

82,9 − 78,1
= 0,15 
→ V = 3,36 (lít)
32

Câu 15: Định hướng tư duy giải
R 2 CO3 : 0,1
BTNT.C
BTKL
→

→ R = 18 
→ NH 4+
Ta có: n CO2 = 0, 2 
NaHCO
:
0,1
3

→ Na 2 CO3 : 0, 025 
→ m = 2, 65 (gam)

Nung 9 gam X 



×