4 7 bài toán nhiệt phân muối

4.7 Bài toán nhiệt phân muối A Định hướng tư Trong chủ đề nghiên cứu nhiệt phân muối cacbonat, KMnO 4, KClOx,… Với dạng toán bạn cần ý số lưu ý sau: + Muối HCO3− dễ bị nhiệt phân cho CO2 BaO, CaO + Với muối giàu oxi KMnO4, KClO3,… bạn cần ý áp dụng định luật bảo tồn giải tốn B Ví dụ minh họa Câu 1: Đun nóng 48,2 gam hỗn hợp X gồm KMnO KClO2, sau thời gian thu 43,4 gam hỗn hợp chất rắn Y Cho Y tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl đặc, sau phản ứng thu 15,12 lít Cl (đktc) dung dịch gồm MnCl2, KCl HCl dư Số mol HCl phản ứng là: A 1,8 B 2,4 C 1,9 D 2,1 Định hướng tư giải: BTKL → nO = Ta  48, − 43, = 0,3 (mol) 16 158a + 122,5b = 48,  KMnO : a a = 0,15  →  BTE  → Gọi  → 0,3.2 + 0, 675.2 = 5a + 6b b = 0,  MnCl : b   KCl : 0,35 BTNT BTNT.Clo  →  → n HCl = 0,35 + 0,15.2 + 0, 675.2 − 0, = 1,8 (mol) MnCl : 0,15  Câu 2: Nhiệt phân 30,225 gam hỗn hợp X gồm KMnO KClO3, thu O2 24,625 gam hỗn hợp chất rắn Y gồm KMnCO4, K2MnCO4, KCl3, MnO2 KCl Cho toàn Y tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,8 mol HCl đặc, đun nóng Phần trăm khối lượng KMnCl2 X là: A 39,20% B 66,67% C 33,33% D 60,80% Định hướng tư giải: BTKL  → n O2 = 30, 225 − 24, 625 = 0,175 (mol) 32 BTKL   →158a + 122,5 b = 30, 225 KMnO : a a = 0, 075 30, 225   →  BTE  → → 5a + 6b − 0,175.4 = 0,8 − 3a b = 0,15 KClO3 : b    → %KMnO = 0, 075.158 100% = 39, 20% 30, 225 Chú ý: lượng HCl phản ứng 3a mol chui vào MnCl2 KCl khơng đóng vai trị chất khử Câu 3: Nung nóng hỗn hợp gồm 31,6 gam KMnO 24,5 gam KCl3 thời gian thu 46,5 gam hỗn hợp rắn Y gồm chất Cho Y tác dụng với dung dịch HCl đặc dư, đun nóng thu khí clo Hấp thụ khí sinh vào 300ml dung dịch NaOH 5M đun nóng thu dung dịch Z Cô cạn Z m(gam) chất rắn khan Các phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m là: A 79,8g B 91,8g C 66,5g D 86,5g Định hướng tư giải:  n KMnO4 = 0, ( mol ) BTKL 31, + 24,5 − 46,5  → n ↑O2 = = 0,3 (mol) Ta có:  32 n = 0, mol ( )  KClO3 HCl BTE Y → Cl2  → 0, 2.5 + 0, 2.6 = 0,3.4 + 2n Cl2  → n Cl2 = 0,5 ( mol ) t° → 5KCl + NaClO3 + 3H O Chú ý: 3Cl + 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 Na2CO3 tới phản ứng xảy hoàn toàn thu 45,6 gam chất rắn Phần trăm khối lượng KHCO3 X : A 38,61% B 61,39% C 42,18% D 57,82% Định hướng tư giải: KHCO3 : a K CO3 : 0,5a 100a + 106b = 51,8 t°  → 45,   → Ta có: 51,8  BTNT 138.0,5a + 106b = 45,  Na CO3 : b  Na CO3 : b a = 0, ( mol ) 0, 2.100  →  → %KHCO3 = = 38, 61% 51,8 b = 0,3 ( mol ) Câu 5: Nung m gam hỗn hợp X gồm KClO3 KMnO4 thu chất rắn Y (KCl, K2MnO4, MnO2, KMnO4) O2 Trong Y có 1,49 gam KCl chiếm 19,893% theo khối lượng Trộn lượng O với khơng khí theo tỉ lệ thể tích tương ứng 1:4 thu hỗn hợp khí Z Đốt cháy hết 0,528 gam cacbon hỗn hợp Z thu hỗn hợp khí T gồm khí O2, N2, CO2, CO2 chiếm 22% thể tích Biết khơng khí có 80% N2 20% O2 theo thể tích Giá trị m A 8,70 B 8,77 C 8,91 D 8,53 Định hướng tư giải: X = Y + O2  → m Y = 7, 49 Ta có:  KCl = 1, 49   → n T = 0,  n C = n CO2 = 0, 044  → n T = n Z = 0, (mol) Chú ý: C + O → CO Nên số mol khí khơng thay đổi  nhiƯt ph© n  → n BÞ = O2 0, = 0, 04 ( mol )  → m = 7, 49 + 0, 04.32 = 8, 77 (gam) BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Nung nóng 40,94g hỗn hợp gồm KMnO MnO2 thời gian, thu 1,344 lít (đktc) khí O hỗn hợp rắn H gồm chất Cho H tác dụng hết với dung dịch HCl dư thấy có 0,92 mol HCl bị oxi hóa Khối lượng chất rắn có phân tử khối nhỏ H A 20,88g B 15,66g C 6,32g D 22,62g Câu 2: Hịa tan hồn tồn 6,9 gam Na vào 200ml dung dịch X gồm NaHCO 1M KHCO3 1M, thu đuợc dung dịch Y Cô cạn Y, sau nung nóng chất rắn thu đuợc đến khối luợng không đổi, thu đuợc m gam muối khan Giá trị 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 17,472 lít khí đktc Chất rắn X đuợc hịa tan vào nước, sau dung dịch tạo thành cho phản ứng vừa đủ với 360ml dung dịch K2CO3 0,5M thu kết tủa Y dung dịch Z Khối lượng chất tan có dung dịch Z 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), cháy giả sử xảy → N + CO + K 2S tạo sản phẩm rắn nên có tượng khói đen Cho phản ứng KNO3 + C + S  nổ 10,00 gam khối thuốc nổ đen bình kín dung tích 300 ml, nhiệt độ bình đạt 427, 00°C , áp suất gây bình nổ 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 KClO3, thu O2 24,625 gam hỗn hợp chất rắn Y gồm KMnO4, K2MnO4, KClO3, MnO2 KCl Cho toàn Y tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,8 mol HCl đặc, đun nóng Phần trăm khối lượng KMnO4 X là: A 39,20% B 66,67% C 33,33% D 60,80% Câu 6: Nung nóng 22,12 gam KMnO4 18,375 gam KClO3, sau thời gian thu chất rắn X gồm chất có khối lượng 37,295 gam Cho X tác dụng với dung dịch HCl đặc dư, đun nóng Tồn lượng khí clo thu cho phản ứng hết với m gam bột Fe đốt nóng chất nóng Y Hịa tan hồn tồn Y vào nước dung dịch Z Thêm AgNO3 dư vào dung dịch Z đến phản ứng hoàn toàn 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 thời gian thu 46,72 gam chất rắn Cho toàn lượng khí sinh phản ứng hết với hỗn hợp X gồm Mg, Fe thu hỗn hợp Y nặng 13,04 gam Hịa tan hồn tồn hỗn hợp Y dung dịch H 2SO4 đặc, nóng, dư thu 1,344 lít SO đktc (sản phẩm khử nhất) Phần trăm khối lượng Mg hỗn hợp X A 39,13% B 52,17% C 46,15% D 28,15% Câu 8: Nung nóng hỗn hợp gồm 15,8 gam KMnO 24,5 gam KClO3 thời gian thu 36,3 gam hỗn hợp Y gồm chất Cho Y tác dụng với dung dịch HCl đặc dư đun nóng lượng khí clo sinh cho hấp thụ vào 300 ml dung dịch NaOH 5M đun nóng thu dung dịch Z Cô cạn Z chất rắn khan phản ứng xảy hoàn toàn Khối lượng chất rắn khan thu A 12 g B 91,8 g C 111 g D 79,8 g Câu 9: Hỗn hợp X gồm muối NH4HCO3, NaHCO3, Ca(HCO3)2 Nung 48,8 gam hỗn hợp X đến khối lượng không đổi, thu 16,2 gam chất rắn Y Cho Y vào dung dịch HCl lấy dư, thu 2,24 lít khí (đktc) Phần trăm khối lượng NH4HCO3 hỗn hợp X là: A 34,43% B 32,38% C 35,6% D 33,2% Câu 10: Nhiệt phân hồn tồn 36,8 gam quặng đơlơmit (có chứa 25% khối lượng tạp chất tro) khí hấp thụ hoàn toàn 210 ml dung dịch Ba(OH) 1M Sau kết thúc phản ứng thu m gam kết tủa Giá trị 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 KCl có tổng khối lượng 83,68 gam Nhiệt phân hoàn toàn X thu 17,472 lít O2(đktc) chất rắn Y gồm CaCl2 KCl Y tác dụng vừa đủ 0,36 lít dung dịch K2CO3 0,5M thu dung dịch Z Lượng KCl Z nhiều gấp 22 lần lượng KCl X Phần trăm khối lượng KClO3 X là? A 47,62% B 23,51% C 58,55% D 81,37% Câu 12: Trộn KMnO4 KClO3 với lượng bột MnCl bình kính thu hỗn hợp X Lấy 52,550 gam X đem nung nóng, sau thời gian thu hỗn hợp chất rắn Y V lít khí O Biết KClO3 bị nhiệt phân hoàn toàn tạo 14,9 gam KCl chiếm 36,315% khối lượng Y Sau cho toàn Y tác dụng hoàn toàn với axit HCl đặc dư đung nóng , sau phản ứng cạn dung dịch thu 51,275 gam muối khan Hiệu suất trình nhiệt phân muối KMnO4 X : A 62,5% B 91,5% C 75% D 80% Câu 13: Nung m gam loại quặng canxit chứa a% khối lượng tạp chất trơ, sau thời gian thu 0,78m gam chất rắn, hiệu suất phản ứng nhiệt phân 80% Giá trị a 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 KCl (trong clo chiếm 8,565% khối lượng), sau thời gian thu chất rắn Y V lít O (đktc) Hịa tan hồn tồn Y cần lít dung dịch HCl 3M (đun nóng), thu 19,04 lít Cl (đktc) dung dịch Z chứa hai chất tan có nồng độ mol Giá trị V A 3,36 B 2,24 C 5,60 D 4,48 Câu 15: Cho 18 gam hỗn hợp X gồm R2CO3 NaHCO3 (số mol nhau) vào dung dịch chứa HCl dư, sau phản ứng kết thúc thu 4,48 lít CO (ở đktc) Mặt khác nung gam X đến khối lượng không đổi thu m gam chất rắn Giá trị m 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 giải KMnO : a BTE  →158a + 87b = 40,94 Và n O2 = 0, 06  → 5a + 2b = 0, 06.4 + 0,92 Ta có: 40,94  MnO : b  a = 0,  →  → m MnO2 = 0, 24.87 = 20,88 b = 0,18 Câu 2: Định hướng tư giải ∑ n Na + = 0,3 + 0, = 0,5 ( mol ) BTDT  → n CO2 − = 0,35 Ta có:   n K + = 0, BTKL  → m = ∑ m ( K, Na, CO32− ) = 0, 2.39 + 0,5.23 + 0,35.60 = 40,3 ( gam ) Câu 3: Định hướng tư giải BTKL → m X = 83, 68 − Ta có:  CaCl2 : a ( mol ) 17, 472 32 = 58, 72 ( gam )  22, KCl : b ( mol ) K 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 giải Chú ý: + Sản phẩm rắn K2S nên khí tạo áp suất có N2 CO2 + Lượng khí CO2 phải tính theo KNO3 C lấy oxi KNO3 để thành CO2 10  BTNT.N → n N = 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 giải BTKL  → n O2 = 30, 225 − 24, 625 = 0,175 (mol) 32 BTKL →158a + 122,5b = 30, 225 KMnO : a a = 0, 075   30, 225   →  BTE  → → 5a + 6b − 0,175.4 = 0,8 − 3a b = 0,15 KClO3 : b    → %KMnO = 0, 075.158 100% = 39, 20% 30, 225 Chú ý: lượng HCl phản ứng 3a mol chui vào MnCl2 KCl khơng đóng vai trò chất khử Câu 6: Định hướng tư 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, ↑ Fe +  → n Cl = 0, mol  → Y ( )  158 122,5  Fe: a ( mol )  AgCl :1, BTKL AgNO3 Y  → 204,   →1, 2.143,5 + 108.3a = 204,  → a = 0,1 (mol)  Ag : 3a BTNT.Fe → m = 56 ( 0, + 0,1) = 28 (gam) Vậy  Câu 7: Định hướng tư giải BTKL → nO = + Ta  50,56 − 46, 72 = 0, 24 (mol) 16  Mg : a ( mol ) BTKL → 24a + 56b = 9,  a = 0,15 0,15.24   13, 04 Fe: b ( mol )  →  BTE  →  → %Mg = = 38,13% 9, → 2a + 3b = 0, 24.2 + 0, 06.2 b = 0,1    O : 0, 24 ( mol ) Câu 8: Định hướng tư giải KMnO : 0,1 BTKL 15,8 + 24,5 − 36,3  →  → nO = = 0, 25 16 KClO3 : 0, BTE  → 0,1.5 + 0, 2.6 = 0.25.2 + 2n Cl2  → n Cl2 = 0,  NaCl :1 BTNT.Clo   → a + b = 1,  NaCl : a   →  →  BTE  → m = 91,8  NaClO3 : 0, → a = 5b    NaClO3 : b  NaOH : 0,3  Câu 9: Định hướng tư giải  NH HCO3 : a   Na CO : 0,5b t° 48,8  NaHCO3 : b  →16,  + HCl  → CO : 0,5b CaO : c Ca HCO : c 3)2  ( 79a + 84b + 162c = 48,8 a = 0,    → 53b + 56c = 16,  → b = 0,  → %NH HCO3 = 32,38% 0,5b = 0,1 c = 0,1   Câu 10: Định hướng tư 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 ) = 0, 21 Câu 11: Định hướng tư 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 CO3  →  → KCl Z : 0,88  → KCl X : 0,12 Z : KCl : b + 0,36    49 BTNT   → n KClO3 = b − 0,12 = 0,  → %KClO3 = = 58,55% 83, 68  Câu 12: Định hướng tư giải n KCl = 0,  → n KClO3 = 0, mY = 14,9 = 41, 03 0,36315 BTKL  → n ↑O2 = 52,550 − 41, 03 = 0,36 32 Vì cho X Y tác dụng với HCl khối lượng muối nên Ta có ngay:  KMnO : a  KCl : a + 0, BTKL 74,5 ( a + 0, ) + 126 ( a + b ) = 51, 275  HCl m X = 52,55 KClO3 : 0, →  →  MnCl : a + b  158a + 87b = 52,55 − 24,5  MnO : b  a = 0,15  → b = 0, 05 t° 2KMnO  → K MnO + MnO + O  → H% = 0,36 − 0,3 = 80% 0, 075 Câu 13: Định hướng tư giải t° → CaO + CO ↑ Chú ý: Quặng canxit CaCO3, CaCO3  nhiƯt 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 giải Ta có:  n HCl = KCl : 0,5 ( mol )  Trong X BTKL = 0,  →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 giải R CO3 : 0,1 BTNT.C BTKL →  → R = 18  → NH 4+ Ta có: n CO2 = 0,  NaHCO : 0,1  → Na CO3 : 0, 025  → m = 2, 65 (gam) Nung gam X  ... ph© n  → n BÞ = O2 0, = 0, 04 ( mol )  → m = 7, 49 + 0, 04. 32 = 8, 77 (gam) BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Nung nóng 40 ,94g hỗn hợp gồm KMnO MnO2 thời gian, thu 1, 344 lít (đktc) khí O hỗn hợp rắn... đổi, thu đuợc m gam muối khan Giá trị 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 17 , 47 2 lít khí đktc Chất... vào dung dịch Z đến phản ứng hoàn toàn 2 04, 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 thời gian thu 46 ,72 gam chất rắn Cho toàn lượng khí sinh