Lấy cùng một lượng KClO3 và KMnO4 để điều chế

Giải SBT Hóa 8 Bài 27: Điều chế oxi – Phản ứng phân hủy

Bài 27.6* trang 38 SBT Hóa học lớp 8:

a) Viết phương trình phản ứng và giải thích.

b) Nếu điều chế dùng một thể tích khí oxi thì dùng chất nào kinh tế hơn? Biết rằng giá KMnO₄ là 30.000 đ/kg và KClO₃ là 96.000 đ/kg.

Lời giải:

a) Giả sử ta lấy cùng một khối lượng là a gam

Giả sử ta lấy cùng một khối lượng là a gam

 ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{KClO}}_3}=\frac{{\mathrm{m}}_{{\mathrm{KClO}}_3}}{{\mathrm{M}}_{{\mathrm{KClO}}_3}}=\frac{\mathrm{a}}{122,5}$mol

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{KMnO}}_4}=\frac{{\mathrm{m}}_{{\mathrm{KMnO}}_4}}{{\mathrm{M}}_{{\mathrm{KMnO}}_4}}=\frac{\mathrm{a}}{158}$ mol

2KClO_{3  $\stackrel{t°}{\to }$} 2KCl + 3O₂  (1)

Theo phương trình:

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}{\left(1\right)}_{}=\frac{3}{2}{\mathrm{n}}_{{\mathrm{KClO}}_3}$= $\frac{3}{2}.\frac{a}{\mathrm{122,5}}$ 

= $\frac{3a}{245}$ mol

2KMnO₄ $\stackrel{t°}{\to }$ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂  (2)

Theo phương trình:

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2\left(2\right)}=\frac{1}{2}{\mathrm{n}}_{{\mathrm{KMnO}}_4}$= $\frac{1}{2}.\frac{a}{158}$ 

= $\frac{a}{316}$ mol

Ta thấy: $\frac{a}{316}$ < $\frac{3a}{245}$

→$n_{O_2\left(2\right)}$ < $n_{O_2}{\left(1\right)}_{}$

Vậy  khi nhiệt phân cùng 1 lượng chất cho nhiều oxi hơn là KClO₃

b) Giả sử cần điều chế 33,6 lít O₂ tương đương với 1,5 mol O₂

Theo phương trình (1):

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{KClO}}_3}=\frac{2}{3}.{\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}=\frac{2}{3}.1,5=1\mathrm{mol}$

→ ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{KClO}}_3}$= 1.122,5 = 122,5 gam

Số tiền mua 122,5g để điều chế 1,5 mol O₂ là

0,1225.96000 = 11760 (đồng)

Theo phương trình (2):

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{KMnO}}_4}=2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}$= 2.1,5 = 3 mol

→  ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{KMnO}}_4}=3.158$= 474 gam

Số tiền mua 474g để điều chế 1,5 mol O₂ là

0,474.30000 = 14220 (đồng)

Vậy để điều chế cùng 1 thể tích khí O₂ thì dùng KClO₃ để điều chế kinh tế hơn mặc dù giá tiền mua 1 kg KClO₃ cao hơn nhưng thể tích khí O₂ sinh ra nhiều hơn.