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 V 2 O 5 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?

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.

Từ M X và n X ta tính được số mol SO2 và số mol O2 ban đầu

Từ đó suy ra hiệu suất phản ứng tính theo O2. PTHH xảy ra: 2 SO2+ O2 →,xúc tác 2 SO3 Hỗn hợp sau phản ứng có SO3, SO2 dư và O2 dư SO3+ Ba(OH)2 → BaSO4 ↓+ H2O SO2+ Ba(OH)2 → BaSO3 ↓+ H2O Kết tủa thu được gồm BaSO4 và BaSO3

Từ khối lượng kết tủa ta tìm được số mol O2 phản ứng

Từ đó tính hiệu suất phản ứng theo công thức: H = n O2(phanung)n O2(bandau).100\% Tính được M X = 28.2 = 56 (g/mol); n X = 4,48: 22,4= 0,2 mol

Ta có: n SO2+ n O2 = n X = 0,2 mol và m X = m SO2+ m O2 = 64.n SO2+ 32.n O2 = 56.0,2= 11,2 gam Giải hệ trên ta có: n SO2 = 0,15 mol; n O2 = 0,05 mol

Ta có: n SO2 /2 > n O2 /1 nên hiệu suất phản ứng tính theo O2. Đặt n O2 phản ứng = x mol PTHH xảy ra: 2 SO2+ O2 →,xúc tác 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 ↓+ H2O2x → 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 m kết tủa = m BaSO4+ m BaSO3 = 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 = n O2(phanung)n O2(bandau).100\% = (0,03)/(0,05).100\% = 60\%

Đáp án B

Từ phân tích trên, đáp án đúng là B. 60%.