Đề bài
Cho 10,000 lít H2và 6,720 lít Cl2[điều kiện tiêu chuẩn] tác dụng với nhau rồi hòa tan sản phẩm vào 385,400 g nước ta thu được dung dịch A. Lấy 50,000 g dung dịch A cho tác dụng với dung dịch AgNO3[lấy dư] thu được 7,175 g kết tủa. Tính hiệu suất của phản ứng giữa H2và Cl2.
Lời giải chi tiết
Số mol Cl2và H2trước phản ứng:
\[{n_{C{l_2}}} = {{6,72} \over {22,4}} = 0,3\,\,\left[ {mol} \right],\,\,{n_{{H_2}}} = {{10} \over {22,4}} \approx 0,45\,\left[ {mol} \right]\]
\[{H_2} + C{l_2}\,\, \to \,\,2HCl\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left[ 1 \right]\]
Trước phản ứng: 0,45 0,3 0
Phản ứng: 0,3 \[ \to \] 0,6
\[\eqalign{ & HCl + AgN{O_3}\,\, \to \,\,AgCl \downarrow + HN{O_3}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left[ 2 \right] \cr & 0,05\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\leftarrow \,0,05 = {{7,175} \over {143,5}} \cr} \]
Trên mặt lý thuyết số mol HCl tạo ra được tính dựa trên chất thiếu Cl2là 0,6 mol.
Khối lượng dung dịch HCl thu được:
mdung dịch= 385,4 + 0,6.36,5 = 407,3 [g].
Số mol HCl trong 50 gam dung dịch theo lý thuyết: \[{{0,6.50} \over {407,3}} = 0,074\,\,\left[ {mol} \right]\]
Số mol HCl thực tế có trong 50 gam dung dịch được tính từ phương trình [2] là 0,05 mol.
Hiệu suất phản ứng: \[H\% = {{0,05} \over {0,074}}.100\% = 67,56\% \]