Nung nóng 10,56g hỗn hợp X dạng bột gồm Fe và S trong khí trơ, hiệu suất pứ bằng a%, thu đc hỗn hợp rắn Y. Cho Y vào Đd HCl dư, sau khi các pứ xra hoàn toàn, thu đc 3,584 lít (đktc) hỗn hợp khí Z có tỉ khối so vs H2=5. Giá trị của a là gì
Nung nóng 10,56g hỗn hợp X dạng bột gồm Fe và S trong khí trơ, hiệu suất pứ bằng a%, thu đc hỗn hợp rắn Y. Cho Y vào Đd HCl dư, sau khi các pứ xra hoà
By Hailey
Hỗn hợp khí Z có H2 và H2S với số mol là a và b
Lập đc hệ ptrinh a + b = 0.16 mol
2a + 34b = 0.16x5x2= 1.6g
=> b = 0.04 mol và a = 0.12 mol
Xét trog Y có Fe, FeS, S
Có mol Fe = mol H2 = 0.12
mol FeS = mol H2S = 0.04
Bảo toàn khối lượng mX = mY = 0.12 x 56 + 0.04 x 88 + mS = 10.56 => mS = 0.32g
nS = 0.01 mol
Xét trong X. Bảo toàn ng tố Fe => nFe = 0.12 + 0.04 = 0.16 mol
Bảo toàn S => nS = 0.04 + 0.01 = 0.05 mol
Fe + S => FeS
Theo lý thuyết nếu H=100% thì S hết và Fe dư.
Thực tế H%=nH2S / nS(X) = 0.04/0.05 = 80%=a
Đáp án:
\(a\% = 80\% \)
Giải thích các bước giải:
Ta có:
\({m_Y} = {m_X} = 10,56{\text{ gam}}\)
Phản ứng:
\(Fe + S\xrightarrow{{{t^o}}}FeS\)
Cho \(Y\) tác dụng với \(HCl\)
\(Fe + 2HCl\xrightarrow{{}}FeC{l_2} + {H_2}\)
\(FeS + 2HCl\xrightarrow{{}}FeC{l_2} + {H_2}S\)
Gọi số mol \(H_2;H_2S\) lần lượt là \(x;y\)
\( \to {n_Z} = x + y = \frac{{3,584}}{{22,4}} = 0,16{\text{ mol}}\)
\({M_Z} = 5{M_{{H_2}}} = 5.2 = 10\)
\( \to {m_Z} = 2x + 34y = 0,16.10 = 1,6{\text{ gam}}\)
Giải được:
\(x=0,12;y=0,04\)
Vậy trong \(Y\)
\({n_{Fe}} = {n_{{H_2}}} = 0,12{\text{ mol;}}{{\text{n}}_{FeS}} = {n_{{H_2}S}} = 0,04{\text{ mol}}\)
\( \to {m_S} = 10,56 – 0,12.56 – 0,04.(56 + 32) = 0,32{\text{ gam}}\)
\( \to {n_S} = \frac{{0,32}}{{32}} = 0,01{\text{ mol}}\)
Trong \(X\)
\({n_{Fe}} = 0,12 + 0,04 = 0,16{\text{ mol;}}{{\text{n}}_S} = 0,04 + 0,01 = 0,05{\text{ mol < }}{{\text{n}}_{Fe}}\)
Vậy \(Fe\) dư hiệu suất tính theo \(S\)
\({n_{S{\text{ phản ứng}}}} = {n_{FeS}} = 0,04{\text{ }}mol\)
Hiệu suất:
\(a\% = \frac{{0,04}}{{0,05}} = 80\% \)