Bài 18: Trong phòng thí nghiệm khí oxygen được điều chế bằng cách nhiệt phân KMnO4 và KClO3. Hãy tính tỉ lệ khối lượng giữa KMnO4 và KClO3 để thu được lượng oxygen bằng nhauCâu trong ảnh làm như nào cá...

Để giải bài toán này, ta cần thực hiện các bước sau: 1. Viết phương trình phản ứng nhiệt phân của KMnO4 và KClO3. 2. Tính lượng O2 sinh ra từ 1 mol KMnO4 và 1 mol KClO3. 3. Tính tỉ lệ khối lượng giữa KMnO4 và KClO3 để thu được lượng O2 bằng nhau. --- **Bước 1: Viết phương trình phản ứng** - Phản ứng nhiệt phân KMnO4: \[ 2 KMnO_4 \xrightarrow{\Delta} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2 \] - Phản ứng nhiệt phân KClO3 (có xúc tác MnO2): \[ 2 KClO_3 \xrightarrow{\Delta} 2 KCl + 3 O_2 \] --- **Bước 2: Tính lượng O2 sinh ra từ 1 mol mỗi chất** - Từ 2 mol KMnO4 sinh ra 1 mol O2, nên từ 1 mol KMnO4 sinh ra: \[ \frac{1}{2} \text{ mol O}_2 \] - Từ 2 mol KClO3 sinh ra 3 mol O2, nên từ 1 mol KClO3 sinh ra: \[ \frac{3}{2} \text{ mol O}_2 \] --- **Bước 3: Tính tỉ lệ khối lượng** Gọi \( m_1 \) là khối lượng KMnO4, \( m_2 \) là khối lượng KClO3. Ta có: \[ \text{Số mol KMnO4} = \frac{m_1}{M_{KMnO_4}} \] \[ \text{Số mol KClO3} = \frac{m_2}{M_{KClO_3}} \] Lượng O2 sinh ra từ KMnO4: \[ n_{O_2,1} = \frac{1}{2} \times \frac{m_1}{M_{KMnO_4}} \] Lượng O2 sinh ra từ KClO3: \[ n_{O_2,2} = \frac{3}{2} \times \frac{m_2}{M_{KClO_3}} \] Do yêu cầu thu được lượng O2 bằng nhau: \[ n_{O_2,1} = n_{O_2,2} \] \[ \Rightarrow \frac{1}{2} \times \frac{m_1}{M_{KMnO_4}} = \frac{3}{2} \times \frac{m_2}{M_{KClO_3}} \] Rút gọn: \[ \frac{m_1}{M_{KMnO_4}} = 3 \times \frac{m_2}{M_{KClO_3}} \] \[ \Rightarrow \frac{m_1}{m_2} = 3 \times \frac{M_{KMnO_4}}{M_{KClO_3}} \] --- **Bước 4: Tính khối lượng mol** - \( M_{KMnO_4} = 39 + 55 + 4 \times 16 = 158 \, g/mol \) - \( M_{KClO_3} = 39 + 35.5 + 3 \times 16 = 122.5 \, g/mol \) --- **Bước 5: Tính tỉ lệ khối lượng** \[ \frac{m_1}{m_2} = 3 \times \frac{158}{122.5} = 3 \times 1.29 = 3.87 \] --- **Kết luận:** Tỉ lệ khối lượng giữa KMnO4 và KClO3 để thu được lượng O2 bằng nhau là khoảng 3.87 : 1. Bạn có thể làm theo các bước trên để giải bài tập nhé! Nếu cần mình có thể giúp bạn giải chi tiết hơn.