Dùng dung dịch NaOH dư hòa tan hoàn toàn 5,94g Al thu được khí A. Khí B thu được bằng cách lấy axit HCl đặc, dư hòa tan hết 1,896g KMnO4. Nhiệt phân hoàn toàn 12,25g KClO3 có xúc tác thu được khí C. Cho A, B và C vào một bình kín rồi đốt cháy để các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Sau đó bình được làm lạnh để ngưng tụ hết hơi nước và giả sử các chất tan hết vào nước thu được dung dịch D. Tính nồng độ % của D.

Đáp án:

\({\text{C}}{{\text{\% }}_{HCl}} = 28,85\% \)

Giải thích các bước giải:

 Các phản ứng xảy ra:

\(NaOH + Al + {H_2}O\xrightarrow{{}}NaAl{O_2} + \frac{3}{2}{H_2}\)

\(2KMn{O_4} + 16HCl\xrightarrow{{}}2KCl + MnC{l_2} + 5C{l_2} + 8{H_2}O\)

\(2KCl{O_3}\xrightarrow{{}}2KCl + 3{O_2}\)

Ta có:

\({n_{Al}} = \frac{{5,94}}{{27}} = 0,22{\text{ mol}} \to {{\text{n}}_{{H_2}}} = \frac{3}{2}{n_{Al}} = 0,33{\text{ mol}}\)

\({n_{KMn{O_4}}} = \frac{{1,896}}{{39 + 55 + 16.4}} = 0,012{\text{ mol}} \to {{\text{n}}_{C{l_2}}} = \frac{5}{2}{n_{KMn{O_4}}} = 0,03{\text{ mol}}\)

\({n_{KCl{O_3}}} = \frac{{12,25}}{{39 + 35,5 + 16.3}} = 0,1{\text{ mol}} \to {{\text{n}}_{{O_2}}} = \frac{3}{2}{n_{KCl{O_3}}} = 0,15{\text{ mol}}\)

Trộn 3 khí rồi đốt cháy hoàn toàn

\(2{H_2} + {O_2}\xrightarrow{{}}2{H_2}O\)

\({H_2} + C{l_2}\xrightarrow{{}}2HCl\)

Vì \({n_{{H_2}}} = 2{n_{{O_2}}} + {n_{C{l_2}}}\) nên các phản ứng vừa đủ.

\({n_{{H_2}O}} = 2{n_{{O_2}}} = 0,3{\text{ mol; }}{{\text{n}}_{HCl}} = 2{n_{C{l_2}}} = 0,06{\text{ mol}}\)

\(\to {m_{{H_2}O}} = 0,3.18 = 5,4{\text{ gam; }}{{\text{m}}_{HCl}} = 0,06.36,5 = 2,19{\text{ gam}} \to {\text{C}}{{\text{\% }}_{HCl}} = \frac{{2,19}}{{5,4 + 2,19}} = 28,85\% \)