Bài 4 trang 100 Tài liệu dạy - học Hóa học 8 tập 1

Đề bài

Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế oxi bằng cách nung nóng kali clorat:

\(KCl{O_3} \cdot  \cdot  \cdot  > KCl + {O_2}\)

Hãy hoàn thành phương trình hóa học (PTHH) và trả lời  những câu hỏi sau:

a) Muốn điều chế 6,72 lít khí oxi ở đktc cần dùng bao nhiêu gam KClO₃?

b) Nếu có 2,4 mol KClO₃ tham gia phản ứng, sẽ thu được bao nhiêu mol chất rắn và chất khí?

c) Nếu có 22,05 gam KClO₃ tham gia phản ứng, sẽ thu được bao nhiêu mol chất rắn và chất khí?

d) Nếu có 26,82 gam KCl tạo thành, hãy tính khối lượng KClO₃ cần dùng và thể tích khí oxi sinh ra ở đktc.

Lời giải chi tiết

Phương trình hóa học: \(2KCl{O_3} \to 2KCl + 3{O_2}\)

a) Số mol O₂ thu được là: \({n_{{O_2}}} = {{6,72} \over {22,4}} = 0,3\,\,mol\)

Cách 1: Phương trình hóa học:

\(\eqalign{  & 2KCl{O_3} \to 2KCl + 3{O_2}  \cr  & \,\,\,\,\,\,2\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,3\,\,\,\,\,\,\,\,(mol)  \cr  & \,\,\,\,\,\,x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,3\,\,\,\,\,(mol)  \cr  & {x \over 2} = {{0,3} \over 3} \Rightarrow x = 0,2\,\,mol  \cr  & {m_{KCl{O_3}}} = {n_{KCl{O_3}}}.{M_{KCl{O_3}}} \cr&\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;= 0,2.122,5 = 24,5\,\,(g) \cr} \)

Cách 2: Phương trình hóa học:

\(\eqalign{  & 2KCl{O_3} \to 2KCl + 3{O_2}  \cr  & {{0,3.2} \over 3}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \leftarrow \,\,0,3\,\,\,\,\,(mol)  \cr  &  \Rightarrow {n_{KCl{O_3}}} = {{0,3.2} \over 3} = 0,2\,\,mol  \cr  & {m_{KCl{O_3}}} = {n_{KCl{O_3}}}.{M_{KCl{O_3}}} \cr&\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,= 0,2.122,5 = 24,5\,\,(g) \cr} \)

b) Cách 1: Phương trình hóa học:

\(\eqalign{  & 2KCl{O_3} \to 2KCl + 3{O_2}  \cr  & \,\,\,\,\,\,2\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,2\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,3\,\,\,\,\,\,\,\,(mol)  \cr  & \,\,\,\,\,2,4\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,y\,\,\,\,\,\,\,\,(mol)  \cr  &  \Rightarrow \left\{ \matrix{  {{2,4} \over 2} = {x \over 2} \Rightarrow x = 2,4\,\,mol \hfill \cr  {{2,4} \over 2} = {y \over 3} \Rightarrow y = 3,6\,\,mol \hfill \cr}  \right. \cr} \)

Chất rắn thu được là KCl: 2,4 mol; chất khí thu được là O₂ : 3,6 mol

Cách 2: Phương trình hóa học:

\(\eqalign{  & 2KCl{O_3} \to 2KCl + 3{O_2}  \cr  & 2,4\,\,\, \to \,\,\,\,\,\,{{2,4.2} \over 2}\,\, \to \,\,{{2,4.3} \over 2}\,\,\,\,\,\,\,\,(mol)  \cr  &  \Rightarrow \left\{ \matrix{  {n_{KCl}} = {{2,4.2} \over 2} = 2,4\,\,mol \hfill \cr  {n_{{O_2}}} = {{2,4.3} \over 2} = 3,6\,\,mol \hfill \cr}  \right. \cr} \)

Chất rắn thu được là KCl: 2,4 mol; chất khí thu được là O₂ : 3,6 mol

c) Số mol KClO3 cần dùng là: \({n_{KCl{O_3}}} = {{{m_{KCl{O_3}}}} \over {{M_{KCl{O_3}}}}} = {{22,05} \over {122,5}} = 0,18\,\,mol\)

Phương trình hóa học:

\(\eqalign{  & 2KCl{O_3} \to 2KCl + 3{O_2}  \cr  &0,18\,\,\, \to \,\,\,\,\,\,{{0,18.2} \over 2}\,\, \to {{0,18.3} \over 2}\,(mol)  \cr  &  \Rightarrow \left\{ \matrix{  {n_{KCl}} = {{0,18.2} \over 2} = 0,18\,\,mol \hfill \cr  {n_{{O_2}}} = {{0,18.3} \over 2} = 0,27\,\,mol \hfill \cr}  \right. \cr} \)

Chất rắn thu được là KCl: 0,18 mol; chất khí thu được là O₂ : 0,27 mol

d) Số mol KCl là: \({n_{KCl}} = {{{m_{KCl}}} \over {{M_{KCl}}}} = {{26,82} \over {74,5}} = 0,36\,\,mol\)

Phương trình hóa học:

\(\eqalign{  & 2KCl{O_3} \to 2KCl + 3{O_2}  \cr  & \,{{0,36.2} \over 2}\,\,\, \leftarrow 0,36\,\, \to \,\,{{0,36.3} \over 2}\,\,(mol)  \cr  &  \Rightarrow \left\{ \matrix{  {n_{KCl{O_3}}} = {{0,36.2} \over 2}\,\,\, = 0,36\,\,mol \hfill \cr  {n_{{O_2}}} = \,{{0,36.3} \over 2}\, = 0,54\,\,mol \hfill \cr}  \right.  \cr  & {m_{KCl{O_3}}} = {n_{KCl{O_3}}}.{M_{KCl{O_3}}}\cr&\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,\,= 0,36.122,5 = 44,1\,\,(g)  \cr  & {V_{{O_2}}} = 22,4.{n_{{O_2}}} = 22,4.0,54 \cr&\;\;\;\;\;\,\,= 12,096\,\,\,\,(l) \cr} \)