by Hỗn hợp X gồm SO$_{2}$ và O$_{2}$ có tỉ khối so với H$_{2}$ bằng 28. Lấy 4,48 lít hỗn hợp X (đktc) cho đi qua bình đựng V$_{2}$O$_{5}$ nung nóng. Hỗn hợp thu được cho lội qua dung dịch Ba(OH)$_{2 }$dư thấy có 33,51 gam kết tủa. Hiệu suất phản ứng oxi hóa SO2 thành SO$_{3}$ là:
A. 25%
B. 40%
C. 60%
D. 75%
Hướng dẫn
Chọn phương án là: C
Phương pháp giải:
Từ M$_{X}$ và n$_{X}$ tìm được số mol SO$_{2}$ và số mol O$_{2}$.
Hỗn hợp khí thu được có chứa SO$_{3}$, O$_{2}$ và SO$_{2}$.
Khi cho hỗn hợp X qua dung dịch Ba(OH)$_{2}$ dư thì xảy ra các phản ứng:
B. a(OH)$_{2}$ + SO$_{2}$ → BaSO$_{3 }$+ H$_{2}$O
B. a(OH)$_{2}$ + SO$_{3}$ → BaSO$_{4 }$+ H$_{2}$O
Sau phản ứng thu được 33,51 gam kết tủa gồm BaSO$_{3}$ và BaSO$_{4}$. Từ đó tìm được số mol O$_{2}$ phản ứng và số mol SO$_{2}$ phản ứng. Từ đó tính được hiệu suất phản ứng.
Lời giải chi tiết:
Trong hỗn hợp X có n$_{SO2}$ = x mol và n$_{O2}$ = y mol
Ta có: n$_{X}$ = x + y = 0,2 mol và m$_{X}$ = 64x + 32y = 0,2.28.2 = 11,2 gam
Giải hệ trên ta có: x = 0,15 và y = 0,05
2SO$_{2 }$+ O$_{2}$ → 2SO$_{3}$
Ta có: n$_{SO2}$/2 > n$_{O2}$ nên hiệu suất phản ứng tính theo O$_{2}$.
Đặt n$_{O2 pứ}$ = a mol
Sau phản ứng thu được SO$_{3}$ (2a mol), (0,15-2a) mol SO$_{2}$ và (0,05-a) mol O$_{2}$.
Hỗn hợp khí thu được có chứa SO$_{3}$, O$_{2}$ và SO$_{2}$.
Khi cho hỗn hợp X qua dung dịch Ba(OH)$_{2}$ dư thì xảy ra các phản ứng:
B. a(OH)$_{2}$ + SO$_{2}$ → BaSO$_{3 }$+ H$_{2}$O
(0,15-2a) (0,15-2a) mol
B. a(OH)$_{2}$ + SO$_{3}$ → BaSO$_{4 }$+ H$_{2}$O
2a 2a mol
Sau phản ứng thu được (0,15-2a) mol BaSO$_{3}$ và 2a mol BaSO$_{4}$.
→ 217. (0,15-2a) + 233.2a = 33,51 gam
Giải ra a = 0,03 mol
Vậy hiệu suất phản ứng bằng H = a/n$_{O2 ban đầu}$.100% = 0,03/0,05.100% = 60%
Đáp án C
