Oxi hóa hoàn toàn 5,4 g nhôm (aluminium). Tính thể tích oxygen cần dùng ở (đkc) Bài 13. Oxi hóa hoàn toàn 5,4 g nhôm (aluminium).
a) Tính thể tích oxygen cần dùng ở (đkc)
b) Tính số gam KMnO4 cần dùng để điều chế lượng oxygen trên. Biết phương trình nhiệt phân là:
2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng bước theo các yêu cầu trong đề bài. ### a) Tính thể tích oxygen cần dùng ở (đkc) 1. **Xác định số mol của nhôm (Al)**: - Đầu tiên, ta cần tính số mol của nhôm từ khối lượng đã cho: \[ M_{\text{Al}} = 27 \, \text{g/mol} \\ n_{\text{Al}} = \frac{m_{\text{Al}}}{M_{\text{Al}}} = \frac{5.4 \, \text{g}}{27 \, \text{g/mol}} = 0.2 \, \text{mol} \] 2. **Phương trình phản ứng**: - Phản ứng oxi hóa nhôm với oxi được biểu diễn như sau: \[ 4 \, \text{Al} + 3 \, \text{O}_2 \rightarrow 2 \, \text{Al}_2\text{O}_3 \] 3. **Tính số mol O2 cần thiết**: - Từ phương trình phản ứng, mỗi 4 mol Al phản ứng với 3 mol O2. Từ đó ta có tỉ lệ: \[ n_{\text{O}_2} = \frac{3}{4} \cdot n_{\text{Al}} = \frac{3}{4} \cdot 0.2 \, \text{mol} = 0.15 \, \text{mol} \] 4. **Tính thể tích O2 ở điều kiện tiêu chuẩn (đkc)**: - Theo định luật lý tưởng, ở điều kiện tiêu chuẩn (đkc), 1 mol khí chiếm thể tích 22.4 L. \[ V_{\text{O}_2} = n_{\text{O}_2} \cdot 22.4 \, \text{L/mol} = 0.15 \, \text{mol} \cdot 22.4 \, \text{L/mol} = 3.36 \, \text{L} \] **Kết quả câu a**: Thể tích oxy cần dùng là **3.36 L**. ### b) Tính số gam KMnO4 cần dùng để điều chế lượng oxy trên 1. **Tính số mol O2 cần điều chế từ KMnO4**: - Từ phản ứng nhiệt phân của KMnO4, ta có: \[ 2 \, \text{KMnO}_4 \rightarrow \text{K}_2\text{MnO}_4 + \text{MnO}_2 + \text{O}_2 \] - Từ phương trình trên, 2 mol KMnO4 tạo ra 1 mol O2. Do đó số mol KMnO4 cần dùng sẽ là: \[ n_{\text{KMnO}_4} = 2 \cdot n_{\text{O}_2} = 2 \cdot 0.15 \, \text{mol} = 0.30 \, \text{mol} \] 2. **Tính khối lượng KMnO4 cần dùng**: - Khối lượng mol của KMnO4 là: \[ M_{\text{KMnO}_4} = 39 + 54.94 + 16 \times 4 = 158.94 \, \text{g/mol} \] - Khối lượng KMnO4 cần dùng được tính bằng công thức: \[ m_{\text{KMnO}_4} = n_{\text{KMnO}_4} \cdot M_{\text{KMnO}_4} = 0.30 \, \text{mol} \cdot 158.94 \, \text{g/mol} \approx 47.68 \, \text{g} \] **Kết quả câu b**: Khối lượng KMnO4 cần dùng là **47.68 g**.