Để điều chế khí oxygen trong phòng thí nghiệm, người ta nung 4,9 gam potassium chlorate

Khoa học tự nhiên lớp 8 Ôn tập chương 1

Bài 5 trang 45 Khoa học tự nhiên 8: Để điều chế khí oxygen trong phòng thí nghiệm, người ta nung 4,9 gam potassium chlorate (KClO₃) có xúc tác MnO₂, thu được 2,5 gam potassium chloride (KCl) và một lượng khí oxygen.

a) Lập phương trình hoá học xảy ra của thí nghiệm trên.

b) Phản ứng trên có xảy ra hoàn toàn không? Tính hiệu suất phản ứng.

Trả lời:

a) Lập phương trình hoá học:

Bước 1: Viết sơ đồ của phản ứng:

KClO₃ $---\stackrel{Mn{O}_2}{\to }$KCl + O₂

Bước 2: Cân bằng số nguyên tử của mỗi nguyên tố:

+ Ta làm chẵn số nguyên tử O ở vế trái bằng cách thêm hệ số 2 trước KClO₃:

2KClO₃ $---\stackrel{Mn{O}_2}{\to }$KCl + O₂

+ Để số nguyên tử O vế phải bằng với vế trái ta thêm hệ số 3 trước O₂:

2KClO₃ $---\stackrel{Mn{O}_2}{\to }$KCl + 3O₂

+ Để số nguyên tử K và số nguyên tử Cl ở 2 vế bằng nhau ta thêm hệ số 2 trước KCl:

2KClO₃ $---\stackrel{Mn{O}_2}{\to }$2KCl + 3O₂

Bước 3: Phương trình hoá học hoàn chỉnh:

2KClO₃ $---\stackrel{Mn{O}_2}{\to }$2KCl + 3O₂

b) Phương trình hoá học: 2KClO₃ $---\stackrel{Mn{O}_2}{\to }$2KCl + 3O₂

Tỉ lệ các chất:                  2        :                   2 :      3

Số mol KClO₃ đem nung là:

$n_{KCl{O}_3}=\frac{m_{KCl{O}_3}}{M_{KCl{O}_3}}=\frac{\mathrm{4,9}}{\mathrm{122,5}}=\mathrm{0,04}\left(mol\right);$

Theo tỉ lệ trong phương trình hoá học ta có:

n_{KCl lý thuyết}  = $n_{KCl{O}_3}=\mathrm{0,04}\left(mol\right);$

⇒ m_{KCl lý thuyết} = 0,04 × 74,5 = 2,98 (gam).

Có khối lượng KCl lý thuyết lớn hơn khối lượng KCl thu được thực tế nên phản ứng xảy ra không hoàn toàn.

Hiệu suất của phản ứng là:

                                          $H(\%)=\frac{\mathrm{2,5}}{\mathrm{2,98}}\times 100(\%)=\mathrm{83,89}(\%).$