Đề bài
Đốt một mẫu than chì chứa tạp chất lưu huỳnh trong oxi. Cho hỗn hợp khí thoát ra tác dụng với lượng dư dung dịch brom, thấy có 0,32 g brom đã phản ứng. Cho khí thoát ra khỏi dung dịch brom tác dụng với lượng dư nước vôi trong, thu được 10 g kết tủa.
1. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.
2. Xác định phần trăm khối lượng của cacbon trong mẫu than chì.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
1. PTHH
\[C + {O_2}\] \[\xrightarrow{{{t^o}}}\] \[C{O_2}\] [1]
\[S + {O_2}\] \[\xrightarrow{{{t^o}}}\] \[S{O_2}\] [2]
\[S{O_2} + B{{\rm{r}}_2} + 2{H_2}O \to {H_2}S{O_4} + 2HB{\rm{r}}\] [3]
\[C{O_2} + Ca{[OH]_2} \to CaC{O_{3 \downarrow }} + {H_2}O\] [4]
2.
Theo các phản ứng [2] và [3]:
\[{n_S} = {n_{S{O_2}}} = {n_{B{{\rm{r}}_2}}}\]
=>Khối lượng lưu huỳnh trong mẫu than chì.
Theo các phản ứng [1] và [4] :
\[{n_C} = {n_{C{O_2}}} = {n_{CaC{O_3}}}\]
=> Khối lượng cacbon trong mẫu than chì.
=> Phần trăm khối lượng của cacbon trong mẫu than chì.
Lời giải chi tiết
1. Các phương trình hóa học :
\[C + {O_2}\] \[\xrightarrow{{{t^o}}}\] \[C{O_2}\] [1]
\[S + {O_2}\] \[\xrightarrow{{{t^o}}}\] \[S{O_2}\] [2]
Khi đi vào dung dịch brom chỉ có\[S{O_2}\] phản ứng :
\[S{O_2} + B{{\rm{r}}_2} + 2{H_2}O \to {H_2}S{O_4} + 2HB{\rm{r}}\] [3]
Khí\[C{O_2}\] thoát ra khỏi dung dịch brom tác dụng với nước vôi trong :
\[C{O_2} + Ca{[OH]_2} \to CaC{O_{3 \downarrow }} + {H_2}O\] [4]
2. Theo các phản ứng [2] và [3]:
\[{n_S} = {n_{S{O_2}}} = {n_{B{{\rm{r}}_2}}} = \dfrac{{0,32}}{{160}}\]= 2.10-3[mol].
Khối lượng lưu huỳnh trong mẫu than chì: mS= 200.10-3.32 = 6,4.10-2[g].
Theo các phản ứng [1] và [4] :
\[{n_C} = {n_{C{O_2}}} = {n_{CaC{O_3}}} = \dfrac{{10}}{{100}}\] = 0,1 [mol].
Khối lượng cacbon trong mẫu than chì :
mC= 0,1.12 = 1,20 [g].
Phần trăm khối lượng cacbon trong mẫu than chì :
\[\% {m_C} = \dfrac{{1,2.100\% }}{{1,2 + {{6,4.10}^{ - 2}}}} = 94,94\% \]