Đun nóng hỗn hợp gồm 2,8 gam Fe và 1,6 gam S ở nhiệt độ cao trong điều kiện
không có không khí thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho X vào dung dịch HCl dư,
thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với hiđro là 10,6. Tính hiệu suất phản ứng giữa
Fe và S
Đun nóng hỗn hợp gồm 2,8 gam Fe và 1,6 gam S ở nhiệt độ cao trong điều kiện
không có không khí thu được hỗn hợp chất rắn X. Cho X vào dung dịch HCl dư,
thu được hỗn hợp Y có tỉ khối so với hiđro là 10,6. Tính hiệu suất phản ứng giữa
Fe và S
Đáp án:
Hiệu suất 60%
Giải thích các bước giải:
Phản ứng xảy ra:
\(Fe + S\xrightarrow{{{t^o}}}FeS\)
\({n_{Fe}} = \frac{{2,8}}{{56}} = 0,05{\text{ mol; }}{{\text{n}}_S} = \frac{{1,6}}{{32}} = 0,05{\text{ mol = }}{{\text{n}}_{Fe}}\) nên hiệu suất tính theo chất nào cũng được.
Gọi số mol Fe phản ứng là x.
\( \to {n_{FeS}} = {n_{Fe{\text{ phản ứng}}}} = x{\text{ mol; }}{{\text{n}}_{Fe{\text{ dư}}}} = 0,05 – x{\text{ mol}}\)
\(FeS + 2HCl\xrightarrow{{}}FeC{l_2} + {H_2}S\)
\(Fe + 2HCl\xrightarrow{{}}FeC{l_2} + {H_2}\)
\( \to {n_{{H_2}S}} = {n_{FeS}} = x;{\text{ }}{{\text{n}}_{{H_2}}} = {n_{Fe}} = 0,05 – x\)
Ta có:
\({M_Y} = 10,6.2 = 21,2\)
Áp dụng quy tắc đường chéo:
\(\begin{array}{*{20}{c}}
{{H_2}S(34)}&{}&{19,2} \\
{}&{Y(21,2)}&{} \\
{{H_2}(2)}&{}&{12,8}
\end{array} \to \frac{{{n_{{H_2}S}}}}{{{n_{{H_2}}}}} = \frac{x}{{0,05 – x}} = \frac{{19,2}}{{12,8}} = \frac{3}{2} \to x = 0,03\)
Hiệu suất phản ứng \(H = \frac{{0,03}}{{0,05}} = 60\% \)