Bài tập điều chế oxi và cách giải (hay, chi tiết)



Bài viết Bài tập điều chế oxi và cách giải với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Bài tập điều chế oxi và cách giải.

Bài tập điều chế oxi và cách giải

A. Phương pháp giải

- Trong phòng thí nghiệm:

Nguyên tắc: Nhiệt phân các hợp chất giàu oxi, dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao như Kali permangante (KMnO4) và Kali clorat (KClO3)…

Ví dụ: 2KMnO4 toK2MnO4 +MnO2 + O2

            2KClO3 to 2KCl + 3O2 

- Trong công nghiệp: Khí oxi được sản xuất từ không khí và nước.

+ Từ không khí: Chưng cất phân đoạn không khí lỏng

+ Từ nước: Điện phân nước.

- Phương pháp: Tính theo phương trình hoặc áp dụng định luật bảo toàn eletron, bảo toàn nguyên tố,…

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Nhiệt phân hoàn toàn 24,5 gam KClO3 sau phản ứng thấy thoát ra V lít khí oxi (đktc). Giá trị của V là:

A. 4,48 lít

B. 6,72 lít

C. 2,24 lít

D. 3,36 lít

Hướng dẫn giải

nKClO3 = 24,5 122,5=0,1 mol2KClO3 to 2KCl + 3O20,2                                0,3 mol

VO2=0,3.22,4=6,72lit

Đáp án B

Ví dụ 2: Nung 316 gam KMnO4 một thời gian thấy còn lại 300 gam chất rắn. Phần trăm khối lượng KMnO4 bị nhiệt phân là

A. 20%

B. 30%

C. 50%

D. 80%

Hướng dẫn giải

m chất rắn giảm = m oxi = 316 – 300 = 16 gam

nO2=1632=0,5(mol)2KMnO4 to K2MnO4 + MnO2 + O2  1                                                     0,5  mol

mKMnO4 =1.158=158(g)%mKMnO4=158316.100%=50%

Đáp án C

Ví dụ 3: Nhiệt phân hoàn toàn 24,5 gam muối vô cơ X thấy thoát ra 6,72 lít O2 (đktc), phần rắn còn lại chứa 52,35% Kali và 47,65% Clo. Công thức phân tử của muối X là

A. KClO

B. KClO2

C. KClO3

D. KClO4

Hướng dẫn giải

nO2 = 0,03 mol

 nO= 2nO2=0,06 mol  mO=0,06.16=0,96g

 mK+mCl=2,450,96=1,49g 

mK=1,49.52,35%= 0,78g   nK= 0,7839= 0,02 mol

mCl=1,490,78=0,71g nCl= 0,7135,5=0,02 mol

nK: nCl: nO=0,02:0,02:0,06=1:1:3

→ X là KClO3

Đáp án C

C. Bài tập tự luyện

Câu 1: Người ta điều chế oxi trong phòng thí nghiệm bằng cách phân hủy H2O2 (xúc tác MnO2), khí oxi sinh ra thường bị lẫn hơi nước. Người ta có thể làm khô khí oxi bằng cách dẫn khí qua ống sứ chứa chất nào sau đây?

A. Na.     

B. bột CaO.         

C. CuSO4.5H2O.

D. S

Hướng dẫn giải

Loại A vì O2 tác dụng được với Na

Loại C vì không phải CuSO4 khan nên không hút nước

Loại D vì S không có khả năng hút nước

Đáp án B

Câu 2: Người ta thu O2 bằng cách đẩy nước là do tính chất?

A. Khí oxi tan tốt nước

B. Khí oxi khó hoá lỏng

C. Khí oxi ít tan trong nước

D. Khí oxi nhẹ hơn nước

Đáp án C

Câu 3: Khi nhiệt phân hoàn toàn 1 mol mỗi chất KClO3 (xúc tác MnO2), KMnO4, KNO3, AgNO3 thì chất tạo ra lượng oxi lớn nhất là

A. KClO3.

B. KMnO4.         

C. AgNO3.          

D. KNO3.

Hướng dẫn giải

2KClO3  2KCl + 3O21                                 1,5    mol2KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O21                                                       0,5  mol2KNO3  2KNO2 + O21                              0,5   mol2AgNO3  2Ag + NO2 + 2O21                                               1   mol

→ chất tạo lượng oxi lớn nhất là KClO3

Đáp án A

Câu 4: Nhiệt phân hoàn toàn 15,8 gam KMnO4 sau phản ứng thu được V lít khí O2 (ở đktc). Giá trị V là

A. 2,24

B. 4,48.

C. 6,72.

D. 8,96

Hướng dẫn giải

nKMnO4=15,8158=0,1(mol)

2KMnO4 to K2MnO4 + MnO2 + O2  0,1                                            0,05  mol

→ V = 0,1. 22,4 = 2,24 (l)

Đáp án A

Câu 5: Trong phòng thí nghiệm điều chế oxi bằng phản ứng nhiệt phân KClO3. Nếu dùng 12,25 gam KClO­3 thì sau phản ứng hoàn toàn, thể tích O2 thu được (đktc) là

A.  6,72 lít.

B. 3,36 lít.

C. 1,12 lít

D. 4, 48 lít.

Hướng dẫn giải

nKClO3 = 12,25 122,5=0,1 mol2KClO3 to 2KCl + 3O20,1                                0,15 mol VO2 =0,15.22,4=3,36 lít

Đáp án B

Câu 6: Nung không hoàn toàn 24,5 gam KClO3 một thời gian thu được 17,3 gam chất rắn A và khí B. Hiệu suất phản ứng nhiệt phân là

A. 25%

B. 50%

C. 75%

D. 80%

Hướng dẫn giải

mKClO3=mA+mO2mO2=24,517,3=7,2(g)nO2=7,232=0,225 (mol)

2KClO3 to 2KCl + 3O2  0,15                          0,225  mol

mKClO3 =0,15.122,5=18,375(g)H=18,37524,5.100%=75%

Đáp án C

Câu 7: Nung nóng 79 gam KMnO4 một thời gian thu được hỗn hợp chất rắn A nặng 74,2 gam. Hiệu suất phản ứng nhiệt phân là

A. 50%

B. 60%

C. 70%

D. 80%

Hướng dẫn giải

Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:

mKMnO4=mA+mO2mO2=7974,2=4,8(g)

nO2=4,832=0,15 (mol)

2KMnO4 to K2MnO4 + MnO2 + O2  0,3                                                0,15  molmKMnO4 =0,3.158=47,4(g)

H=47,479.100%=60%

Đáp án B

Câu 8: Nung nóng 64,8 gam hỗn hợp A gồm KClO3, KMnO4 đến khối lượng không đổi, thu được 14,56 lít khí (đktc) và được chất rắn B. Thành phần phần trăm khối lượng KMnO4 trong A là

A. 24,38%

B. 32,14%

C. 75,62%

D. 41,28%

Hướng dẫn giải

nO2=14,5622,4=0,65mol

2KClO3 to 2KCl + 3O2 x                                                          1,5x       mol

2KMnO4 toK2MnO4 +MnO2 + O2y                                                                                   0,5ymol

122,5x+158y=64,81,5x+0,5y=0,65x=0,4y=0,1

mKMnO4=0,1.158=15,8 gam

%mKMnO4=15,864,8.100%=24,38%

Đáp án A

Câu 9: Tiến hành nhiệt phân hoàn toàn 15,8 gam KMnO4, sau đó cho toàn bộ lượng khí O2 thu được tác dụng với hỗn hợp X gồm Cu, Fe thu được 13,6 gam hỗn hợp Y. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp Y trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu được 3,36 lít SO2 (đktc). Phần trăm khối lượng Fe trong hỗn hợp X là

A. 40,00%.          

B. 46,67%.          

C. 43,33%.

D. 53,33%.

Hướng dẫn giải

2KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2  0,1                                            0,05   mol

Gọi nFe = x mol; nCu = y mol

Bảo toàn khối lượng: mFe+mCu+mO2=moxit

mFe+mCu=13,60,05.32=12gam 56x+64y=12  1  

Xét toàn bộ quá trình có Fe và Cu nhường e, O2 và H2SO4 nhận e.

Bảo toàn electron:  3.nFe+2.nCu=4.nO2+2.nSO2

→ 3x + 2y = 4.0,05 + 2.0,15 (2)

Từ (1) và (2) → x = 0,1 mol; y = 0,1 mol

%mFe = 0,1.5612.100%=46,67%

Đáp án B

Câu 10: Nhiệt phân 40,3 gam hỗn hợp X gồm KMnO4 và KClO3, sau một thời gian thu được khí O2 và m g chất rắn K2MnO4, MnO2 và KCl.Toàn bộ lượng O2 tác dụng hết với cacbon nóng đỏ, thu được 11,2 lít hỗn hợp khí Y (đktc) có tỉ khối so với H2 là 17,2. Thành phần % khối lượng của KMnO4 trong X gần nhất với giá trị nào sau đây

A. 40%

B. 80%

C. 60%

D. 20%

Hướng dẫn giải

Hỗn hợp Y gồm CO và CO2

Gọi nCO=a(mol)nCO2=b(mol)

nY=a+b=11,222,4=0,5(mol)

mY = 28a + 44b = 0,5.17,2.2 = 17,2

a+b=0,528a+44b= 17,2a=0,3b=0,2

C+O2toCO22C+O2to2CO

nO2=12nCO+nCO2=0,35mol

Gọi nKMnO4=xmolnKClO3=ymol

⇒ 158x + 122,5y = 40,3  (3)

2KMnO4 toK2MnO4+MnO2+O22KClO3 to 2KCl + 3O2

nO2=0,5x+1,5y=0,35   4

Từ (3) và (4) x=0,1y=0,2

%mKMnO4=0,1.15840,3.100%=39,2%

Đáp án A

Các bài Lý thuyết và Bài tập trắc nghiệm Hóa học lớp 10 có đáp án khác:

Lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

ĐỀ THI, GIÁO ÁN, SÁCH LUYỆN THI DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 10

Bộ giáo án, bài giảng powerpoint, đề thi, sách dành cho giáo viên và gia sư dành cho phụ huynh tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official

Tổng đài hỗ trợ đăng ký : 084 283 45 85

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.




Giải bài tập lớp 10 sách mới các môn học
Tài liệu giáo viên