Cho hỗn hợp FeS và Fe tác dụng với dung dịch HCl (dư), thu được 2,464 lít hỗn hợp khí ở điều kiện tiêu chuẩn. Dẫn hỗn hợp khí này đi qua dung dịch Pb(NO3)2 (dư), sinh ra 23,9 g kết tủa màu đen.
a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng đã xảy ra.
b) Hỗn hợp khí thu được gồm những khí nào ? Tính tỉ lệ số mol các khí trong hỗn hợp.
c) Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của hỗn hợp rắn ban đầu.
Các phản ứng xảy ra :
\(\eqalign{ & Fe + 2HCl\,\, \to \,\,FeC{l_2} + {H_2} \uparrow \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 1 \right) \cr & 0,01\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \leftarrow \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\;\;\;\;\;\;\;0,01 \cr & FeS + 2HCl\,\, \to \,\,FeC{l_2} + {H_2}S\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right) \cr & 0,1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \leftarrow \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\;\;\;\;\;\;\;\;0,1 \cr & {H_2}S + Pb{\left( {N{O_3}} \right)_2}\,\, \to \,\,PbS \downarrow + 2HN{O_3}\,\,\,\,\,\left( 3 \right) \cr & 0,1\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\;\;\;\;\;\;\;0,1 \cr} \)
Advertisements (Quảng cáo)
b) Hỗn hợp khí gồm H2 và khí H2S
Số mol PbS : \({{23,9} \over {239}} = 0,1\,\,\left( {mol} \right);\)
số mol H2S và H2: \({{2,464} \over {22,4}} = 0,11\,\,\left( {mol} \right)\)
\( \Rightarrow \) Số mol H2 : 0,11 – 0,1 = 0,01 (mol)
Tỉ lệ số mol 2 khí : \({{{n_{{H_2}}}} \over {{n_{{H_2}S}}}} = {{0,01} \over {0,1}} = {1 \over {10}}.\)
c) Theo các phản ứng (1) và (2) ta có :
\(\eqalign{ & {n_{Fe}} = {n_{{H_2}}} = 0,01\,mol \cr&\Rightarrow {m_{Fe}} = 0,01.56 = 0,56\,\,\left( g \right) \cr & {n_{FeS}} = {n_{{H_2}S}} = 0,1\,\,mol\, \cr&\Rightarrow {m_{FeS}} = 0,1.88 = 8,8\,\,\left( g \right) \cr & \Rightarrow \% {m_{Fe}} = {{0,56} \over {\left( {0,56 + 8,8} \right)}}.100\% = 5,98\% \cr&\;\;\;\;\% {m_{FeS}} = 94,02\% . \cr} \)