Câu 4. Đốt cháy hoàn toàn 100 gam Cu2S bằng oxi với hiệu suất là 96%, thu được chất rắn A và khí B. Lượng khí sinh ra dùng để điều chế axit sunfuric (H2SO4). Các khí đo ở đktc. a. Tính thể tích khí oxi cần dùng ở đktc và khối lượng oxit đồng thu được sau phản ứng. b. Tính lượng KMnO4 cần dùng để đốt lượng oxit trên. c. Nếu dùng không khí để đốt cháy thì thể tích không khí ở đktc cần dùng là bao nhiêu? Biết trong không khí chứa 21% là oxi. d. Tính khối lượng dung dịch axit sunfuric 10% thu được sau quá trình trên nếu hiệu suất của quá trình điều chế aixt sunfuric từ SO2 là 85%.
PTHH: \(Cu_2S+2O_2\xrightarrow[]{t^o}2CuO+SO_2\)
a) Ta có: \(n_{Cu_2S}=\dfrac{100}{160}=0,625\left(mol\right)\) \(\Rightarrow n_{O_2\left(lýthuyết\right)}=1,25\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow V_{O_2\left(thực\right)}=\dfrac{1,25\cdot22,4}{96\%}\approx29,17\left(l\right)\)
b) Sửa đề: "Tính khối lượng KMnO4 để hấp thụ hết SO2"
PTHH: \(5SO_2+2KMnO_4+2H_2O\rightarrow K_2SO_4+2MnSO_4+2H_2SO_4\)
Ta có: \(n_{SO_2\left(thực\right)}=n_{Cu_2S}\cdot96\%=0,6\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow n_{KMnO_4}=0,24\left(mol\right)\) \(\Rightarrow m_{KMnO_4}=0,24\cdot158=37,92\left(g\right)\)
c) PTHH: \(SO_2+\dfrac{1}{2}O_2\xrightarrow[V_2O_5]{t^o}SO_3\)
Theo PTHH: \(n_{O_2}=\dfrac{1}{2}n_{SO_2}=0,3\left(mol\right)\) \(\Rightarrow V_{kk}=\dfrac{0,3\cdot22,4}{21\%}=32\left(l\right)\)
d) Bảo toàn nguyên tố Lưu huỳnh: \(n_{H_2SO_4\left(lýthuyết\right)}=n_{SO_2\left(thực\right)}=0,3\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow n_{H_2SO_4\left(thực\right)}=0,3\cdot85\%=0,255\left(mol\right)\) \(\Rightarrow m_{ddH_2SO_4}=\dfrac{0,255\cdot98}{10\%}=249,9\left(g\right)\)
