Nung hỗn hợp X gồm Zn và S trong môi trường kín không có không khí đến khi phản ứng xảy ra thu được hoàn toàn hợp hợp chất rắn F. Khi cho F và dd HCL dư thì còn lại 1 chất rắn không tan G nặng 1,68 gam và thu được 9,86 l (đktc) hỗn hợp khí D có tỉ khối so với hiddro là 13. Tính khối lượng hỗn hợp X và hiệu suất phản ứng giữa Zn và S?
Đáp án:
40,84g và 75%
Giải thích các bước giải:
\(\begin{array}{l}
Zn + S \to ZnS\\
F:ZnS,Zn,S\\
mS\,spu = 1,68g\\
MhhD = 13 \times 2 = 26g/mol\\
nhhD = \dfrac{{9,86}}{{22,4}} = 0,44\,mol\\
hhD:{H_2}(a\,mol),{H_2}S(b\,mol)\\
a + b = 0,44\\
2a + 34b = 0,44 \times 26\\
= > a = 0,11;b = 0,33\\
= > nZn\,spu = n{H_2} = 0,11\,mol\\
nZn\,pu = nS\,pu = n{H_2}S = 0,33\,mol\\
= > nZn = 0,11 + 0,33 = 0,44\,mol\\
mZn = 0,44 \times 65 = 28,6g\\
mS = 0,33 \times 32 + 1,68 = 12,24g\\
mX = 28,6 + 12,24 = 40,84g\\
H = \dfrac{{0,33}}{{0,44}} \times 100\% = 75\%
\end{array}\)
Đáp án:
$H=86,27 \%$
$m_{x}=40,84 g$
Giải thích các bước giải:
$\mathrm{Zn}+\mathrm{S} \rightarrow \mathrm{ZnS}$
F gồm: $\mathrm{ZnS}$, $\mathrm{Zn}$ dư, $\mathrm{S}$ dư
$M_{\mathrm{D}}=13.2=26 ; n_{\mathrm{D}}=\dfrac{9,86}{22,4}=0,44 \mathrm{~mol}$
Hỗn hợp khí gồm $H_{2}(\mathrm{x} \mathrm{mol}) ; \mathrm{H}_{2} \mathrm{~S}(\mathrm{y} \mathrm{mol})$
Ta có hpt: $\left\{\begin{array}{l}2 x+34 y=0,44.26 \\ x+y=0,44\end{array} \Rightarrow\left\{\begin{array}{l}x=0,11 \\ y=0,33\end{array}\right.\right.$
$\Rightarrow n_{\text {Zn(du) }}=n_{H_{2}}=0,11 \mathrm{~mol}$
$n_{\text {ZnS }}=n_{z_{n(p u)}}=n_{S_{(p u)}}=n_{H_{2} s}=0,33 m$
$\Rightarrow \sum n_{\mathrm{zn}}=0,44 \mathrm{~mol} ; \sum n_{\mathrm{s}}=0,3825 \mathrm{~mol}$
$\Rightarrow$ Hiệu suất tính theo $\mathrm{S}$
$\Rightarrow H=\dfrac{0,33}{0,3925} \cdot 100 \%=86,27 \%$
$m_{x}=m_{2 n}+m_{s}=0,44.65+0,3825.32=40,84 g$