TỔNG ôn môn HOÁ ôn THI THPT QUỐC GIA THEO CHUYÊN đề (24)

Cho Y tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl đặc, sau phản ứng thu được 15,12 lít Cl2 đktc và dung dịch gồm MnCl2, KCl và HCl dư.. Cho toàn bộ Y tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,8 mol

Chủ đề 26: Bài toán nhiệt phân muối giàu oxi

Trong chủ để này chúng ta sẽ nghiên cứu về nhiệt phân các muối cacbonat, KMnO4, KClOx…Với dạng toán này các bạn cần chú ý một số lưu ý sau:

+ Muối HCO3- dễ bị nhiệt phân bởi nhiệt Với muối CO32- thì K2CO3 và Na2CO3 không bị nhiệt phân BaCO3 và CaCO3 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

Ví dụ 1: Đun nóng 48,2 gam hỗn hợp X gồm KMnO4 và KClO3, 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 Cl2 (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

Trích đề thi THPT Quốc Gia 2016 – Bộ Giáo Dục

Định hướng tư duy giải

Ta BTKL

O

48,2 43,4

16

BTE 3

158a 122,5b 48,2

HCl 2

KCl : 0,35

n 0,35 0,15.2 0,675.2 0,2 1,8(mol) MnCl : 0,15

ì

î

Ví dụ 2: Nhiệt phân 30,225 gam hỗn hợp X gồm KMnO4 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%

Định hướng tư duy giải

2

BTKL

O

30,225 24,625

32

BTKL 4

BTE 3

30,225

0,075.158

30,225

Chú ý: lượng HCl phản ứng 3a mol chui vào MnCl2 và KCl không đóng vai trò chất khử

Ví dụ 3: Nung nóng hỗn hợp gồm 31,6 gam KMnO4 và 24,5 gam KClO3 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 đung nóng thu được dug dịch Z Cô cạn Z được m(gam) chất rắn khan Các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị m là:

A 79,8 g B 91,8 g C 66,5 g D 86,5 g

Định hướng tư duy giải

Ta có: 4

2 3

O KClO

­

=

ïî

HCl BTE

Y¾¾¾®Cl ¾¾¾®0,2.5 0,2.6 0,3.4 2n+ = + ®n =0,5(mol)

t

BTKL 0,5.71 1,5.40 m 0,5.18 m 86,5(gam)

Ví dụ 4: Nung nóng 51,8 gam hỗn hợp X gồm muối KHCO3 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%

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2016

Định hướng tư duy giải

BTNT

KHCO : a K CO : 0,5a 100a 106b 51,8

Na CO : b Na CO : b 138.0,5a 106b 45,6

î

3

=

ì

Ví dụ 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 O2 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

Trích đề thi thử chuyên Vĩnh Phúc – 2015

Định hướng tư duy giải

Ta có :

2

2 y

X Y O

KCl 1,49 m 7,49

ì = +

í

ïî

Chú ý : C + O2 → CO2 Nên số mol khí không thay đổi ® nT = nZ= 0, 2(mol)

2

O

0,2

5

¾¾® Bfi nhi÷t ph©n = = ¾¾® = + =

Bài tập rèn luyện

Câu 1: Nung nóng 40,94g hỗn hợp gồm KMnO4 và MnO2 một thời gian, thu được 1,344 lít (đktc) khí O2 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

Định hướng tư duy giải

2

KMnO : a

40,94 158a 87b 40,94

MnO : b

ì

¾¾® + = í

î

Và

2

BTE O

n =0,06¾¾¾® +5a 2b 0,06.4 0,92= +

2

MnO

a 0,16

m 0,24.87 20,88

b 0,18

=

ì

Câu 2: Hòa tan hoàn toàn 6,9 gam Na vào 200ml dung dịch X gồm NaHCO3 1M

và KHCO3 1M, thu được dung dịch Y Cô cạn Y, sau đó nung nóng chất rắn thu được đến khối lượng không đổi, thu được m gam muối khan Giá trị của m là:

A.43,4 B 36,5 C 48,8 D 40,3

Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015

Định hướng tư duy giải

BTDT Na

CO K

n 0,3 0,2 0,5(mol)

+

-+

ïî

å

3

m m K, Na,CO - 0,2.39 0,5.23 0,35.60 40,3(gam)

Câu 3: Đem nhiệt phân hoàn toàn 83,68gam hỗn hợp gồm KClO3, Ca(ClO3)2, CaCl2, KCl thu được chất rắn X và 17,472 lít khí ở đktc Chất rắn X được 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

Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015

Định hướng tư duy giải

X

CaCl : a(mol) 17,472

m 83,68 32 58,72(gam)

KCl : b(mol) 22,4

ì

î

K CO

X¾¾¾® =a 0,5.0,36 0,18(mol)= ® =b 0,52(mol)

BTNT.Clo

KCl

n 2a b m 65,56(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 phản ứng KNO3+ + ® C S N2+ CO2+ K S2 do tạo cả sản phẩm rắn nên có hiện tượng khói đen

(thuốc nổ đen)

Cho nổ 10,00 gam khôi thuốc nổ đen trong bình kín dung tích 300 ml, nhiệt độ trong bình đạt 427,00 0C, 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

Trích đề thi thử Chuyên KHTN – Hà Nội – 2015

Định hướng tư duy giải

Chú ý :

+ Sản phẩm rắn là K2Snên 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

2

BTNT.N

BTNT.O

10

101 0,17.10

12

ïï

í

ïî

nRT (0,0336635 0,1).0,082.(273 427)

Câu 5: Nhiệt phân 30,225 gam hỗn hợp X gồm KMnO4 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%

Trích đề thi thử Chuyên ĐH Vinh – 2015

Định hướng tư duy giải

2

BTKL

O

30,225 24,625

32

BTKL 4

BTE 3

30,225

4

0,075.158

30,225

Chú ý : lượng HCl phản ứng 3a mol chui vào MnCl2 và KCl không đóng vai trò chất khử

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

Trích đề thi thử Nguyễn Anh Phong – 2015

Định hướng tư duy giải

Ta có :

2

BTNT

O

22,12 18,375 37,295

32

3

FeCl : 0,4 22,12 18,375

2.n 0,1.4 5 6 n 0,6(mol) Y

î

3

AgNO AgCl :1,2 BTKL

Ag : 3a

ì

Vậy ¾¾¾¾® =BTNT.Fe m 56(0,4 0,1) 28(gam)+ =

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

H2SO4 đặc, nóng, dư thu được 1,344 lít SO2 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%

Trích đề thi thử Chuyên Thăng Long – 2016

Định hướng tư duy giải

+ Ta BTKL

O

50,56 46,72

16

+ Vậy

BTKL BTE

Mg : a(mol)

24a 56b 9,2 13,04 Fe : b(mol)

2a 3b 0,24.2 0,06.2

O : 0,24(mol)

ì

ï

î

=

ì

Câu 8: Nung nóng hỗn hợp gồm 31,6 gam KMnO4 và 24,5 gam KClO3 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 đung nóng thu được dug dịch Z Cô cạn Z được m(gam) chất rắn khan Các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị m là:

A 79,8 g B 91,8 g C 66,5 g D 86,5 g

Trích đề thi thử chuyên Lê Khiết – Quảng Ngãi – 2016

Định hướng tư duy giải

Ta có : 4

2 3

O KClO

­

=

ïî

HCl BTE

Y¾¾¾®Cl ¾¾¾®0,2.5 0,2.6 0,3.4 2n+ = + ®n =0,5(mol)

t

BTKL 0,5.71 1,5.40 m 0,5.18 m 86,5(gam)

Câu 9: Nung nóng hỗn hợp gồm 15,8 gam KMnO4 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

Định hướng tư duy giải

ì +

î

O 3

BTE

0,1.5 0,2.6 0,25.2 2n n 0,6

ì ì¾¾¾¾® + =

¾¾¾® = ï

î

BTNT.Clo

3 BTE

3

NaCl :1

m 91,8 NaClO : 0,2

NaOH : 0,3

Câu 10: 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 %

Định hướng tư duy giải

( )

ì

î ï

î

0

t

3 2

NH HCO : a

Na CO : 0,5b

CaO : c

Ca HCO : c

79a 84b 162c 48,8 a 0,2

Câu 11: Nhiệt phân hoàn toàn 36,8 gam quặng đôlômit (có chứa 25% khối lượng

tạp chất trơ) 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

Định hướng tư duy giải

¯

+

=

ìï

=

ïî

2

2

BTNT

CO

Ba(OH)

36,8.0,75

84 100

n 0,21.2 0,3 0,12 m 23,64

Câu 12: 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 tỏc dụng vừa đủ 0,36 lớt dung dịch K2CO3 0,5M thu được dung dịch Z Lượng KCl trong Z nhiều gấp 22/3 lần lượng KCl trong X Phần trăm khối lượng KClO3 trong X là?

A 47,62% B 23,51% C 58,55% D 81,37%

Định hướng tư duy giải

ỡ

ợ

ỡ

+ ợ

2

3

2

3

BTNT

CaCl : a

KCl : b CaCO : 0,18 a 0,18 b 0,52

Z : KCl : b 0,36

49

83,68

Cõu 13: Trộn KMnO4 và KClO3 với một lượng bột MnO2 trong bỡnh kớnh thu được hỗn hợp X Lấy 52,550 gam X đem nung núng , sau một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn Y và V lớt khớ O2 Biết KClO3 bị nhiệt phõn hoàn toàn tạo 14,9 gam KCl chiếm 36,315% khối lượng Y Sau đú cho toàn bộ Y tỏc dụng hoàn toàn với axit HCl đặc du đung núng , sau phản ứng cụ cạn dung dịch thu được 51,275 gam muối khan Hiệu suất của quỏ trỡnh nhiệt phõn muối KMnO4 trong X là :

A 62,5% B 91,5% C 75% D 80%

Định hướng tư duy giải

ư

3

2

BTKL

O

14,9

0,36315 52,550 41,03

32

Vỡ cho X hoặc Y tỏc dụng với HCl thỡ khối lượng muối như nhau nờn

Ta cú ngay :

ỡ

+ ỡ

ù

+ ợ

ù ợ

4

HCl

2 2

KMnO : a

KCl : a 0,2

m 52,55 KClO : 0,2

MnCl : a b MnO : b

ỡ

ắắắđớ

-ợ

BTKL 74,5(a 0,2) 126(a b) 51,275

158a 87b 52,55 24,5

=

ỡ

a 0,15

b 0,05

-¾¾®H%=0,36 0,3=80%

0,075

Câu 14: 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

Định hướng tư duy giải

Chú ý : Quặng canxit là CaCO3 ¾¾®t 0 + ­

­

nhiet phan

0,22m.100

44 0,22m.100

0,5 44

m

Câu 15: Nhiệt phân 82,9 gam hỗn hợp X gồm KMnO4, K2MnO4, MnO2, KClO3 và KClO (trong đó clo chiếm 8,565% khối lượng), sau một thời gian thu được chất rắn

Y và V lít O2 (đktc) Hòa tan hoàn toàn Y cần 1 lít dung dịch HCl 3M (đun nóng), thu được 19,04 lít Cl2 (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

Trích đề thi thử THPT Chuyên – Phan Ngọc Hiền – 2016

Định hướng tư duy giải

Ta có:

2

HCl

Trong X

Cl

2 Cl

KCl : 0,5(mol)

MnCl : 0,5(mol)

=

ì

ì

î

î

BTKL

Y

m 3.36,5 0,5.74,5 0,5.126 0,85.71 1,5.18

Y

m 78,1

¾¾® =

2

BTKL

O

82,9 78,1

32

Câu 16: 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 CO2 (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 Trích đề thi thử THPT Chuyên Đại Học Vinh – 2016

Định hướng tư duy giải

Ta có:

2

3

R CO : 0,1

NaHCO : 0,1

+

ì

î Nung 9 gam X ¾¾ ® Na CO :0,0252 3 ¾¾ ® = m 2,65(gam)