Bài 4: Cho luồng khí hiđro đi qua ống thuỷ tinh chứa 20 g bột đồng (II) oxit ở 4000C. Sau phản ứng thu được 16,8 g chất rắn.
a) Nêu hiện tượng phản ứng xảy ra.
b) Tính hiệu suất phản ứng.
c) Tính số lít khí hiđro đã tham gia khử đồng (II) oxit trên ở đktc.
Đáp án:
Hiệu suất là 80%.
Giải thích các bước giải:
Phản ứng xảy ra:
\(CuO + {H_2}\xrightarrow{{{t^o}}}Cu + {H_2}O\)
Hiện tượng: Chất rắn chuyển dần từ màu đen sang màu đỏ.
Khối lượng rắn giảm là do O bị khử.
\({m_{O{\text{ bị khử}}}} = 20 – 16,8 = 3,2{\text{ gam}} \to {{\text{n}}_{O{\text{ bị khử}}}} = {n_{CuO{\text{ phản ứng}}}} =0,2= {n_{{H_2}}}\)
Ta có:
\({n_{CuO}} = \frac{{20}}{{64 + 16}} = 0,25{\text{ mol}} \to {\text{H = }}\frac{{0,2}}{{0,25}} = 80\% \)
Ta có:
\({V_{{H_2}}} = 0,2.22,4 = 4,48{\text{ lí}}\)
$a.n_{CuO\ bđ}=\dfrac{20}{80}=0.25mol \\PTHH : \\CuO+H_2\overset{t^o}\to Cu+H_2O \\Theo\ pt : \\n_{Cu}=n_{CuO\ bđ}=0,25mol \\⇒m_{Cu}=0,25.64=16g<16,8g$
⇒Sau phản ứng CuO còn dư
*Hiện tượng :
-Chất rắn màu đen chuyển dần sang màu đỏ nhưng chưa hoàn toàn
-Xuất hiện những giọt nước màu bám trên thành ống nghiệm
$b.Gọi\ n_{CuO\ pư}=x(mol) \\⇒n_{CuO\ dư}=0,25-x(mol) \\Theo\ pt : \\n_{Cu}=n_{CuO\ pư}=x(mol) \\m_{CuO\ dư}+m_{Cu}=16,8 \\⇒80(0,25-x)+64x=16,8 \\⇔20-80x+64x=16,8 \\⇔20-16x=16,8 \\⇔x=0,2 \\⇒n_{CuO\ pư}=0,2mol \\⇒H\%=\dfrac{0,2}{0,25}.100\%=80\% \\c.Theo\ pt : \\n_{H_2}=n_{CuO\ pư}=0,2mol \\⇒V_{H_2}=0,2.22,4=4,48l$