dẫn khí CO dư qua ống sứ đựng 16gam bột fe2o3 nung nóng sau pư thu đc 8,96g fe ….
dẫn khí CO dư qua ống sứ đựng 16gam bột fe2o3 nung nóng sau pư thu đc 8,96g fe .tính hiệu suất của phản ứng.
Lời giải chi tiết:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Viết phương trình hóa học của phản ứng.
Khí cacbon oxit (CO) khử sắt(III) oxit (Fe₂O₃) ở nhiệt độ cao sẽ tạo ra kim loại sắt (Fe) và khí cacbon đioxit (CO₂).
Phương trình hóa học của phản ứng như sau:
\[Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t^o} 2Fe + 3CO_2\]
Bước 2: Tính số mol của các chất đã biết.
Đầu tiên, chúng ta cần tìm số mol Fe₂O₃ đã tham gia phản ứng (lượng ban đầu) và số mol Fe thực tế thu được.
– Ta có khối lượng mol của Fe₂O₃ là:
\(M_{Fe_2O_3} = 56 \times 2 + 16 \times 3 = 160\) (g/mol)
– Số mol Fe₂O₃ ban đầu là:
\[n_{Fe_2O_3} = \frac{m}{M} = \frac{16}{160} = 0,1 \text{ (mol)}\]
– Ta có khối lượng mol của Fe là:
\(M_{Fe} = 56\) (g/mol)
– Số mol Fe thực tế thu được sau phản ứng là:
\[n_{Fe \text{ (thực tế)}} = \frac{m}{M} = \frac{8,96}{56} = 0,16 \text{ (mol)}\]
Bước 3: Tính lượng sản phẩm thu được theo lý thuyết.
Lượng sản phẩm theo lý thuyết là lượng sản phẩm tối đa có thể thu được nếu toàn bộ 0,1 mol Fe₂O₃ phản ứng hết (hiệu suất 100%).
Dựa vào phương trình hóa học:
\[Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t^o} 2Fe + 3CO_2\]
Tỉ lệ mol: Cứ 1 mol → 2 mol
Vậy theo lý thuyết, từ 0,1 mol Fe₂O₃ sẽ tạo ra số mol Fe là:
\[n_{Fe \text{ (lý thuyết)}} = 0,1 \times 2 = 0,2 \text{ (mol)}\]
Bước 4: Tính hiệu suất của phản ứng.
Hiệu suất của phản ứng được tính bằng tỉ lệ giữa lượng sản phẩm thực tế thu được và lượng sản phẩm tính theo lý thuyết.
Công thức tính hiệu suất (H%):
\[H\% = \frac{\text{lượng thực tế}}{\text{lượng lý thuyết}} \times 100\%\]
Chúng ta có thể tính theo số mol hoặc khối lượng. Ở đây, thầy sẽ dùng số mol đã tính được:
\[H\% = \frac{n_{Fe \text{ (thực tế)}}}{n_{Fe \text{ (lý thuyết)}}} \times 100\%\]
Thay số vào công thức:
\[H\% = \frac{0,16}{0,2} \times 100\% = 80\%\]
Kết luận:
Vậy, hiệu suất của phản ứng là 80%.
Các em thấy không, bài toán không hề khó nếu chúng ta nắm vững các bước giải. Chúc các em học tốt
Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂
\(n_{Fe₂O₃}\) = \(\frac{16}{160}\) = 0,1 ( mol )
⇒ \(n_{Fe}\) = 0,1. 2 = 0,2 ( mol )
⇒ \(m_{Fe}\) = 0,2. 56 =11,2 ( g )
⇒ H = \(\frac{8,96}{11,2}\) .100 = 80%
⇒ hiệu suất là 80%
Đáp án:
hương trình hóa học:
\(\rm Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t^o} 2Fe + 3CO_2↑\)
Tính \(\rm n_{Fe_2O_3}\) \(= 16/160 =0,1\) (mol)
Tính số mol các chất theo phương trình hóa học:
\(\rm Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t^o} 2Fe + 3CO_2↑\)
\(0,1\) \(0,3\) \(0,2\) \(0,2\) (mol)
Tính \(\rm m_{Fe~(lt)}\) \(= 0,2 .56 = 11,2\) (g)
Tính \(H = (8,96)/(11,2) .100(%) = 80%\)