(HSG Vĩnh Phúc 2023-2024)Hỗn hợp khí X gồm SO2 và O2 có tỷ khối hơi so với H2 bằng 28. Cho 4,48

Câu hỏi số 839624:

Vận dụng

(HSG Vĩnh Phúc 2023-2024)

Hỗn hợp khí X gồm SO₂ và O₂ có tỷ khối hơi so với H₂ bằng 28. Cho 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí X vào bình kín có V₂O₅ rồi nung nóng đến 450 ^oC. Sau một thời gian phản ứng, làm nguội bình rồi cho toàn bộ các chất thu được đi qua dung dịch BaCl₂ (dư). Sau khi kết thúc phản ứng, thu được 17,475 gam kết tủa. Tính hiệu suất của phản ứng oxi hóa SO₂ thành SO₃.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:839624

Phương pháp giải

Ta có: ${\overline{M}}_{X};n_{X}$

Sử dụng công thức đường chéo cho hỗn hợp X:

$\left. \left. \begin{array}{l} {SO_{2}(M = 64)} \\ {O_{2}(M = 32)} \end{array} \right\rangle{\overline{M}}_{X}\Rightarrow\dfrac{n_{SO_{2}}}{n_{O_{2}}} \right.$

Trong 4,48 lít (đktc) hỗn hợp X có: $n_{SO_{2}};n_{O_{2}}$

Các phản ứng hóa học xảy ra:2SO₂ + O₂ $\xrightarrow[450{{\ }^{o}}C]{{{V}_{2}}{{O}_{5}}}$ 2SO₃

SO₃ + BaCl₂ + H₂O ⟶ BaSO₄↓ + 2HCl

$\left. \Rightarrow n_{SO_{3}\mspace{6mu}{({thuc\mspace{6mu} te})}} = n_{BaSO_{4}} \right.$; $n_{SO_{3}\mspace{6mu}{({ly\mspace{6mu} thuyet})}} = 2n_{SO_{2}}$

⟹ Hiệu suất của phản ứng tổng hợp SO₃

Giải chi tiết

Ta có: ${\overline{M}}_{X} = d_{X/H_{2}} \times M_{H_{2}} = 28 \times 2\mspace{6mu} g/mol = 56\mspace{6mu} g/mol;\mspace{6mu} n_{X} = \dfrac{4,48\mspace{6mu} L}{22,4\mspace{6mu} L/mol} = 0,2\mspace{6mu} mol$

Sử dụng công thức đường chéo cho hỗn hợp X:

$\left. \left. \begin{array}{l} {SO_{2}(M = 64)} \\ {O_{2}(M = 32)} \end{array} \right\rangle{\overline{M}}_{X} = 56\left\langle \begin{array}{l} {56 - 32 = 24} \\ {64 - 56 = 8} \end{array} \right.\Rightarrow\dfrac{n_{SO_{2}}}{n_{O_{2}}} = \dfrac{24}{8} = \dfrac{3}{1} \right.$

Trong 4,48 lít (đktc) hỗn hợp X có: $n_{SO_{2}} = 0,2 \times \dfrac{3}{4} = 0,15\mspace{6mu} mol;\mspace{6mu} n_{O_{2}} = 0,2 \times \dfrac{1}{4} = 0,05\mspace{6mu} mol$

Các phản ứng hóa học xảy ra:2SO₂ + O₂ $\xrightarrow[450{{\ }^{o}}C]{{{V}_{2}}{{O}_{5}}}$ 2SO₃

SO₃ + BaCl₂ + H₂O ⟶ BaSO₄↓ + 2HCl

$\left. \Rightarrow n_{SO_{3}\mspace{6mu}{({thuc\mspace{6mu} te})}} = n_{BaSO_{4}} = \dfrac{17,475\mspace{6mu} g}{233\mspace{6mu} g/mol} = 0,075\mspace{6mu} mol \right.$; $n_{SO_{3}\mspace{6mu}{({ly\mspace{6mu} thuyet})}} = 2n_{SO_{2}} = 2 \times 0,05\mspace{6mu} mol = 0,1\mspace{6mu} mol$

Hiệu suất của phản ứng tổng hợp SO₃ là: $H = \dfrac{n_{SO_{3}\mspace{6mu}{({thuc\mspace{6mu} te})}}}{n_{SO_{3}\mspace{6mu}{({ly\mspace{6mu} thuyet})}}} \times 100\% = \dfrac{0,075\mspace{6mu} mol}{0,1\mspace{6mu} mol} \times 100\% = 75\%$

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link