Cho 10,0 lít H2 và 6,72 lít Cl2 (đktc) tác dụng với nhau rồi hòa tan sản phẩm vào 358,4 gam nước ta thu được dung dịch A. Lấy 50,0 gam dung dịch A tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 7,175 gam kết tủa. Hiệu suất của phản ứng giữa H2 và Cl2 là bao nhiêu?

Giải thích các bước giải:

$n_{Cl_2}=$ `(6,72)/(22,4)` $=0,3mol$

$n_{AgCl}=$ `(7,175)/(143,5)` $=0,05mol$

PTHH:

$H_2+Cl_2→2HCl$          (1)

x              x           2x          (mol)

$HCl+AgNO_3→AgCl↓+HNO_3$        (2)

0,05               0,05        0,05         (mol)

Theo phương trình, ta có:

$n_{HCl(trong50gA)}=n_{AgCl}=0,05mol$

Gọi $x$ là số mol của $Cl_2$ đã phản ứng trong (1)

$n_{HCl}=2.n_{Cl_2}=2.x(mol)$

⇒ $m_{dung dịchA}=m_{H_2O}+m_{HCl}=385,4+36,5.2x=385,4+73x(gam)$

Trong $50g$ $X$ chứa $0,05mol$ $HCl$

Trong $385,4+73x(gam)$ $X$ chứa $2x(mol)$ $HCl$

⇒ $50.2x=0,05.(385,4+73x)$

⇒ $x=0,2mol$

⇒ $n_{Cl_2}=0,2mol$

Hiệu suất của phản ứng giữa $H_2$ và $Cl_2$ tính theo $Cl_2$ là:

$H=$ `(0,2)/(0,3)` $.100$% $≈66,67$%

Đáp án:

66,7 %

Giải thích các bước giải:

HCl + AgNO₃ -> AgCl + HNO₃

B₁ : Tính số mol HCl trong 50g dung dịch

Lấy 50g dung dịch thì : n_HCl = n_AgCl = 0,05 mol

B₂ : tính số mol HCl trong dung dịch ban đầu

Giả sử lượng HCl trong dung dịch ban đầu gấp n lần 50g dung dịch

=> n_{HCl bđ} = 0,05n (mol) ; m_{dd đầu} = 50n (g)

=> m_{dd đầu} = m_{HCl bđ} + m_H2O => 50n = 0,05n.36,5 + 385,4

=> n = 8 => n_{HCl bđ} = 0,4 mol

B₃ : Tính hiệu suất

 H₂ + Cl₂ -> 2HCl

Tính hiệu suất theo chất tham gia thiếu là Cl₂ => H% = 0,2 : 0,3 = 66,7%