Nung hỗn hợp A gồm Fe và S sau một thời gian rồi để nguội thu được hỗn hợp B. Nếu cho B tác dụng với dung dịch HCl dư thu được một chất rắn không tan nặng 2,0 gam và thấy xuất hiện 2,24 lít khí C (đktc) có tỉ khối hơi d C/H2 =13. Hiệu suất của phản ứng là:

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

PTHH xảy ra: Fe+ S → FeS Hỗn hợp B thu được có chứa FeS, Fe dư và S dư. Khi cho hỗn hợp B tác dụng với dung dịch HCl dư thì chỉ có FeS và Fe dư phản ứng. FeS+ 2HCl → FeCl 2+ H2 S ↑ Fe+ 2HCl → FeCl 2+ H2 ↑ Khí C thu được gồm có H2 S và H2 Lập hệ phương trình tìm số mol mỗi chất có trong C

Từ đó ta tìm được số mol của Fe ban đầu, số mol S ban đầu. Tính hiệu suất phản ứng theo chất có số mol bé hơn. PTHH xảy ra: Fe+ S → FeS Hỗn hợp B thu được có chứa FeS, Fe dư và S dư. Khi cho hỗn hợp B tác dụng với dung dịch HCl dư thì chỉ có FeS và Fe dư phản ứng

Vậy chất rắn không tan nặng 2,0 gam chính là S dư → m S dư = 2,0 gam FeS+ 2HCl → FeCl 2+ H2 S ↑ Fe+ 2HCl → FeCl 2+ H2 ↑ Khí C thu được gồm có H2 S (x mol) và H2 ( y mol)

Ta có: n khí C = x+ y= 0,1 mol; m khí C = 34x+ 2y = M C. n C = (13.2). 0,1 = 2,6 gam Giải hệ trên ta có: x = 0,075 và y = 0,025

Ta có: n FeS = n H2S = x mol = 0,075 mol; n Fe dư = n H2 = y = 0,025 mol

Vậy n Fe ban đầu = n FeS+ n Fe dư­ = 0,075+ 0,025 = 0,1 mol; n S ban đầu = n S dư+ n FeS = 2:32+ 0,075 = 0,1375 mol

Ta có: n Fe ban đầu /1 < n S ban đầu /1 nên hiệu suất phản ứng tính theo Fe

Ta có: H = n Fe(phanung)n Fe(bandau).100\% = (0,075)/(0,1).100\% = 75\%

Đáp án C

Từ phân tích trên, đáp án đúng là C. 75%.