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?
Hãy 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%