Câu 6. Cho 10,000 lít H ₂ và 6,720 lít Cl ₂ (điều kiện tiêu chuẩn) tác dụng với nhau rồi hóa tan sản phẩm vào 385,400 g nước ta thu được dung dịch A. Lấy 50,000 g dung dịch A cho tác dụng với dung dịch AgNO ₃ (lấy dư) thu được 7,175 g kết tủa. Tính hiệu suất của phản ứng giữa H ₂ và Cl ₂ .

Giải

Số mol Cl ₂ và H _2­ trước phản ứng:

\({n_{C{l_2}}} = {{6,72} \over {22,4}} = 0,3\,\,\left( {mol} \right),\,\,{n_{{H_2}}} = {{10} \over {22,4}} \approx 0,45\,\left( {mol} \right)\)

\({H_2} + C{l_2}\,\, \to \,\,2HCl\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 1 \right)\)

Trước phản ứng:   0,45    0,3            0

Phản ứng:                         0,3    \( \to \)  0,6

\(\eqalign{  & HCl + AgN{O_3}\,\, \to \,\,AgCl \downarrow  + HN{O_3}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right)  \cr  & 0,05\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \leftarrow \,0,05 = {{7,175} \over {143,5}} \cr} \)

Trên mặt lý thuyết số mol HCl tạo ra được tính dựa trên chất thiếu Cl ₂ là 0,6 mol.

Khối lượng dung dịch HCl thu được:

m _{dung dịch} = 385,4 + 0,6.36,5 = 407,3 (g).

Số mol HCl trong 50 gam dung dịch theo lý thuyết: \({{0,6.50} \over {407,3}} = 0,074\,\,\left( {mol} \right)\)

Số mol HCl thực tế có trong 50 gam dung dịch được tính từ phương trình (2) là 0,05 mol.

Hiệu suất phản ứng: \(H\%  = {{0,05} \over {0,074}}.100\%  = 67,56\% \)