m gam hỗn hợp bột Fe và S với tỉ lệ số mol sắt bằng 2 lần số mol lưu huỳnh thu được hỗn hợp A. Hòa tan A bằng HCl dư thu được 0,4 gam chất rắn B, dung dịch X và khí D. Sục khí D từ từ qua CuCl2 dư thấy tạo ra 4,8 gam kết tủa đen. Tính hiệu suất phản ứng?
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi x là số mol S có trong m gam hỗn hợp
Suy ra số mol Fe sẽ là 2x.
Gọi x1 là số mol S tham gia phản ứng khi nung:
Ta có: Fe + S → FeS (1)
x1 x1 x1 mol
Sau khi nung, trong hỗn hợp A có:
(x – x1) mol S
(2x – x1) mol Fe
Và x1 mol FeS
- Hòa tan A trong axit HCl dư:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ (2)
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S↑ (3)
Còn lại 0,4g chất rắn B là lưu huỳnh dư
ns = x – x1 = 0,4/32 = 0,0125 mol (I)
Dung dịch C gồm HCl dư và FeCl2 với số mol là 2x. Khí D gồm H2 và H2S
Sục khí D từ từ vào dung dịch CuCl2 dư, chỉ có H2S phản ứng:
CuCl2 + H2S → CuS↓ + 2HCl (4)
Kết tủa đen tạo thành là CuS.
Theo (1), (2), (4):
nCuS = x1 = 4,8/96 = 0,05 mol (II)
Kết hợp (I) và (II) ta có: x – x1 = 0,0125
x = 0,0125 + 0,05 = 0,0625
- Hiệu suất phản ứng tạo thành hỗn hợp A:
Theo S: h% = 0,05/0,0625 × 100% = 80%