Hỗn hợp khí X gồm SO2 và O2 có tỉ khối đối với H2 bằng 28. Lấy 4,48 lít (đktc) hỗn hợp X cho vào bình phản ứng chứa một ít xúc tác V2O5 rồi nung nóng bình để thực hiện phản ứng. Dẫn toàn bộ hỗn hợp thu được sau phản ứng vào dung dịch Ba(OH)2 dư thấy có 33,51 gam kết tủa Y. Hiệu suất của phản ứng oxi hóa SO2 thành SO3 là?
Giải chi tiết:
Tính được MX= 28.2 = 56 (g/mol); nX= 4,48 : 22,4= 0,2 mol
Ta có: nSO2 + nO2= nX= 0,2 mol và mX= mSO2 + mO2= 64.nSO2 + 32.nO2= 56.0,2= 11,2 gam
Giải hệ trên ta có: nSO2= 0,15 mol; nO2= 0,05 mol
Ta có: nSO2/2 > nO2/1 nên hiệu suất phản ứng tính theo O2.
Đặt nO2 phản ứng= x mol
PTHH xảy ra:
2 SO2 + O2 \(\xrightarrow{{{t^0},xt}}\) 2 SO3
Ban đầu 0,15 0,05 mol
Phản ứng 2x x 2x mol
Sau phản ứng (0,15-2x) (0,05-x) 2x mol
Hỗn hợp sau phản ứng có SO3, SO2 dư và O2 dư
SO3 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + H2O
2x → 2x mol
SO2 + Ba(OH)2 → BaSO3↓ + H2O
(0,15-2x) → (0,15-2x) mol
Kết tủa thu được gồm 2x mol BaSO4 và 0,15-2x mol BaSO3
Khối lượng kết tủa là mkết tủa= mBaSO4 + mBaSO3= 233.2x + 217. (0,15-2x)= 33,51 gam
Giải phương trình trên ta có: x = 0,03 mol
Vậy hiệu suất phản ứng là:
\(H = \frac{{{n_{O2(phanung)}}}}{{{n_{O2(bandau)}}}}.100\% = \frac{{0,03}}{{0,05}}.100\% = 60\% \)
Đáp án B