Cho 31,6 gam KMnO4, tác dụng hết với dung dịch acid HCl đặc, dư. Toàn bộ lượng chlorine sinh ra được hấp thụ vào 500 mL dung dịch NaOH 4M. Tính nồng độ mol/L của từng chất trong dung dịch thu được sau...

Để giải bài toán này, trước tiên ta cần xác định lượng khí Cl2 sinh ra từ phản ứng giữa KMnO4 và HCl. 1. **Phương trình phản ứng**: \[ 2KMnO_4 + 16HCl \rightarrow 2KCl + 2MnCl_2 + 5Cl_2 + 8H_2O \] 2. **Tính số mol KMnO4**: - Khối lượng mol của KMnO4 = 158 g/mol. - Số mol KMnO4 = \(\frac{31,6 \text{ g}}{158 \text{ g/mol}} \approx 0,2 \text{ mol}\). 3. **Tính số mol Cl2 sinh ra**: - Theo phương trình phản ứng, 2 mol KMnO4 sinh ra 5 mol Cl2. - Vậy, 0,2 mol KMnO4 sẽ sinh ra: \[ \text{Số mol Cl2} = 0,2 \text{ mol KMnO4} \times \frac{5 \text{ mol Cl2}}{2 \text{ mol KMnO4}} = 0,5 \text{ mol Cl2} \] 4. **Tính số mol NaOH trong dung dịch**: - Dung dịch NaOH có nồng độ 4M và thể tích 500 mL = 0,5 L. - Số mol NaOH = \(4 \text{ mol/L} \times 0,5 \text{ L} = 2 \text{ mol NaOH}\). 5. **Phản ứng giữa Cl2 và NaOH**: - Phương trình phản ứng: \[ Cl_2 + 2NaOH \rightarrow NaCl + NaClO + H_2O \] - Theo phương trình, 1 mol Cl2 phản ứng với 2 mol NaOH. - Vậy, 0,5 mol Cl2 sẽ cần: \[ 0,5 \text{ mol Cl2} \times 2 = 1 \text{ mol NaOH} \] 6. **Tính số mol NaOH dư**: - Số mol NaOH ban đầu = 2 mol. - Số mol NaOH đã phản ứng = 1 mol. - Số mol NaOH dư = \(2 - 1 = 1 \text{ mol NaOH}\). 7. **Tính nồng độ mol/L của các chất trong dung dịch sau phản ứng**: - Tổng thể tích dung dịch không thay đổi, vẫn là 500 mL = 0,5 L. - Nồng độ NaCl và NaClO: - Số mol NaCl = 0,5 mol Cl2 (sinh ra 0,5 mol NaCl). - Nồng độ NaCl = \(\frac{0,5 \text{ mol}}{0,5 \text{ L}} = 1 \text{ M}\). - Số mol NaClO = 0,5 mol Cl2 (sinh ra 0,5 mol NaClO). - Nồng độ NaClO = \(\frac{0,5 \text{ mol}}{0,5 \text{ L}} = 1 \text{ M}\). - Nồng độ NaOH dư: - Nồng độ NaOH = \(\frac{1 \text{ mol}}{0,5 \text{ L}} = 2 \text{ M}\). **Kết quả**: - Nồng độ NaCl = 1 M - Nồng độ NaClO = 1 M - Nồng độ NaOH = 2 M