Hỗn hợp khí X gồm SO2 và O2...

B

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

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  \(\xrightarrow{{{t^0},xt}}\)  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:

\(H = \frac{{{n_{O2(phanung)}}}}{{{n_{O2(bandau)}}}}.100\% \)

Giải chi tiết:

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  \(\xrightarrow{{{t^0},xt}}\)  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↓ + H₂O

2x                    →   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:

\(H = \frac{{{n_{O2(phanung)}}}}{{{n_{O2(bandau)}}}}.100\%  = \frac{{0,03}}{{0,05}}.100\%  = 60\% \)

Đáp án B