Để phục vụ cho thí nghiệm minh họa trong giờ Hóa học, giáo viên bộ môn cần chuẩn bị bình đựng khí oxi, đủ để đốt cháy hết 1,68 gam sắt. Sau phản ứng thu được sản phẩm có màu nâu đen là oxit sắt từ. Khối lượng KClO3 giáo viên bộ môn Hóa học cần dùng là bao nhiêu? (biết hiệu suất nhiệt phân là 95%): (Cho Fe=56, H=1, Cl=35,5, K=39, O=16)
2 câu trả lời
$PTHH:\\ 2KClO_3\xrightarrow[MnO_2]{t^o}2KCl+3O_2\\ 3Fe+2O_2\xrightarrow{t^o}Fe_3O_4\\ n_{Fe}=\dfrac{1,68}{56}=0,03(mol)\\ \Rightarrow n_{O_2}=\dfrac{2}{3}n_{Fe}=0,02(mol)\\ \Rightarrow n_{KClO_3}=\dfrac{2}{3}n_{O_2}=\dfrac{1}{75}(mol)\\ \Rightarrow m_{KClO_3(p/ứ)}=\dfrac{1}{75}.122,5\approx 1,63(g)\\ \Rightarrow m_{KClO_3(tt)}=\dfrac{1,63}{95\%}\approx 1,72(g)$
Giải thích các bước giải:
$n_{Fe}=$ `(1,68)/(56)` $=0,03mol$
PTHH:
$3Fe+2O_2→Fe_3O_4$ (1)
0,03 0,02 (mol)
$2KClO_3$ $\xrightarrow{t^o}$ $2KCl+3O_2$ (2)
`1/(75)` 0,02 (mol)
Theo phương trình, ta có:
$n_{O_2}=$ `2/3` $.n{Fe}=$ `2/3` $.0,03=0,02mol$
$n_{KClO_3}=$ `3/2` $.n{O_2}=$ `3/2` $.0,02=$ `1/(75)` $mol$
$m_{KClO_3}=$ `1/(75)` $.122,5≈1,63g$
Hiệu suất nhiệt phân là $95$%, nên lượng $KClO_3$ thực tế cần dùng là:
$m_{KClO_3(thực tế)}=$ `(1,63.100)/(95)` $≈1,72g$