Đun nóng hỗn hợp Fe, S có tỉ lệ mol 1 : 2, trong bình kín không có không khí thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch HCl dư đến phản ứng hoàn toàn thấy khối lượng chất rắn giảm 60%. Tính hiệu suất phản ứng giữa Fe và S ?
Đun nóng hỗn hợp Fe, S có tỉ lệ mol 1 : 2, trong bình kín không có không khí thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho X tác dụng với dung dịch HCl dư đến phản ứng hoàn toàn thấy khối lượng chất rắn giảm 60%. Tính hiệu suất phản ứng giữa Fe và S ?
Đáp án:
Hiệu suất phản ứng là 50%
Giải thích các bước giải:
Phản ứng xảy ra:
\(Fe + S\xrightarrow{{{t^o}}}FeS\)
Giả sử số mol của Fe là x; suy ra S là 2x
Vì \({n_S} > {n_{Fe}}\) nên S dư, hiệu suất tính theo Fe.
Ta có: \({m_{hh}} = {m_X} = {m_{Fe}} + {m_S} = 56.x + 32.2x = 120x\)
Cho X tác dụng với HCl dư thì rắn giảm 60%, còn lại là S dư 40%.
\(FeS + 2HCl\xrightarrow{{}}FeC{l_2} + {H_2}S\)
\(Fe + 2HCl\xrightarrow{{}}FeC{l_2} + {H_2}\)
\( \to {m_{S{\text{ dư}}}} = 120x.40\% = 48x \to {n_{S{\text{ dư}}}} = \frac{{48x}}{{32}} = 1,5x \to {n_{S{\text{ phản ứng}}}} = {n_{Fe{\text{ phản ứng}}}} = 2x – 1,5x = 0,5x{\text{ mol}}\)
Vậy hiệu suất: \(H = \frac{{0,5x}}{x} = 50\% \)