Tiến hành thí nghiệm sau:
- Thí nghiệm 1: cho 1,74 gam MnO2 tác dụng với HCl đặc, dư, đun nóng thu được khí A màu vàng lục.
- Thí nghiệm 2: cho một lượng sắt vào dung dịch H2SO4 loãng đến khi khối lượng dung dịch tăng 167,4 gam thì thu được một lượng khí B.
- Thí nghiệm 3: thêm 3 gam MnO2 vào 197 gam hỗn hợp KCl và KClO3 thu được hỗn hợp X. Trộn kĩ và đun nóng hỗn hợp X đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được chất rắn nặng 152 gam và một lượng khí D.
- Thí nghiệm 4: Nạp toàn bộ lượng khí A, khí B và khí D thu được ở các thí nghiệm trên vào một bình kín, nâng nhiệt độ cao để thực hiện hoàn toàn các phản ứng rồi đưa nhiệt độ về 250C thu được dung dịch Y chỉ chứa một chất tan duy nhất.
Viết các phương trình hóa học xảy ra và tính nồng độ % của chất tan có trong dung dịch Y
Giải chi tiết:
Hướng dẫn giải:
- Phần 1
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O
0,02 → 0,02
→ nCl2 = 0,02
- Phần 2
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
a → a
m dd tăng = mFe – mH2 → 56a – 2a = 167,4 → a = 3,1 → nH2 = 3,1
- Phần 3
BTKL: mMnO2 + mKCl + mKClO3 = m(rắn) + mO2 → nO2 = 1,5
- Phần 4
\(\underbrace {\left\{ \matrix{ C{l_2}:0,02 \hfill \cr {H_2}:3,1 \hfill \cr {O_2}:1,5 \hfill \cr} \right.}_{m = 55,62g}\buildrel { + H2O} \over \longrightarrow \underbrace {\left\{ \matrix{ {H_{2\,\,}}\, + \,\,\,\,\,\,C{l_2} \to 2HCl \hfill \cr 0,02 \leftarrow \,\,\,0,02 \to 0,04 \hfill \cr H{}_2 + {1 \over 2}{O_2} \to {H_2}O \hfill \cr 3\,\,\, \leftarrow \,\,\,1,5 \hfill \cr} \right.}_{{m_{{\rm{dd}}}} = 55,46g} \to C\% (HCl) = {{36,5\,.\,0,04} \over {55,46}}.100\% = 2,63\% \)