Nung hỗn hợp gồm 5,6 gam sắt và 1,6 gam lưu huỳnh trong môi trường không có không khí. Sau phản ứng thu được hỗn hợp chất rắn A. Cho dung dịch HCl 10% phản ứng vừa đủ với A thu đuợc hỗn hợp khí B. a)...

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ lần lượt thực hiện từng phần. ### a) Viết phương trình hóa học Hỗn hợp gồm sắt (Fe) và lưu huỳnh (S) sẽ phản ứng với nhau để tạo thành sắt(II) sulfide (FeS): \[ \text{2Fe} + \text{S} \rightarrow \text{2FeS} \] Sau đó, khi cho hỗn hợp A (chứa FeS) tác dụng với dung dịch HCl, sẽ xảy ra phản ứng tạo ra khí hidro (H₂) và dung dịch sắt(II) clorua (FeCl₂): \[ \text{FeS} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2\text{S} \] \[ \text{H}_2\text{S} + 2\text{HCl} \rightarrow 2\text{H}_2 + \text{S} + 2\text{Cl}^- \] ### b) Tính thể tích dung dịch HCl 10% đã tham gia phản ứng Đầu tiên, ta cần tính số mol của sắt và lưu huỳnh. - Số mol sắt (Fe): \[ n_{Fe} = \frac{5,6 \text{ g}}{56 \text{ g/mol}} = 0,1 \text{ mol} \] - Số mol lưu huỳnh (S): \[ n_{S} = \frac{1,6 \text{ g}}{32 \text{ g/mol}} = 0,05 \text{ mol} \] Theo phương trình phản ứng giữa Fe và S, ta thấy cần 2 mol Fe cho 1 mol S. Số mol Fe cần thiết để phản ứng với 0,05 mol S là: \[ n_{Fe} = 2 \times n_S = 2 \times 0,05 = 0,1 \text{ mol} \] Cả hai nguyên liệu đều có thể phản ứng hoàn toàn, tạo ra: \[ n_{FeS} = n_{S} = 0,05 \text{ mol} \] Tiếp theo, tính số mol HCl cần thiết để phản ứng với 0,05 mol FeS: \[ n_{HCl} = 2 \times n_{FeS} = 2 \times 0,05 = 0,1 \text{ mol} \] Khối lượng HCl trong dung dịch 10%: Khối lượng dung dịch HCl 10% (có khối lượng riêng khoảng 1 g/ml): \[ m_{HCl} = n_{HCl} \times M_{HCl} = 0,1 \text{ mol} \times 36,5 \text{ g/mol} = 3,65 \text{ g} \] Khối lượng dung dịch cần thiết: \[ m_{dung dịch} = \frac{m_{HCl}}{10\%} = \frac{3,65 \text{ g}}{0,1} = 36,5 \text{ g} \] Thể tích dung dịch: \[ V = \frac{m_{dung dịch}}{d} \approx \frac{36,5 \text{ g}}{1 \text{ g/ml}} = 36,5 \text{ ml} \] ### c) Tính thể tích hỗn hợp khí B thu được sau phản ứng ở điều kiện tiêu chuẩn Trong phản ứng tạo ra khí H₂, số mol khí H₂ tạo ra từ 0,05 mol FeS: \[ n_{H_2} = n_{FeS} = 0,05 \text{ mol} \] Thể tích khí H₂ ở điều kiện tiêu chuẩn (1 mol khí chiếm 22,4 lít): \[ V_{H_2} = n_{H_2} \times 22,4 \text{ lít/mol} = 0,05 \text{ mol} \times 22,4 \text{ lít/mol} = 1,12 \text{ lít} = 1120 \text{ ml} \] ### Kết quả cuối cùng: a) Phương trình hóa học: 1. \[ \text{2Fe} + \text{S} \rightarrow \text{2FeS} \] 2. \[ \text{FeS} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2 + \text{S} \] b) Thể tích dung dịch HCl 10% đã tham gia phản ứng là: 36,5 ml. c) Thể tích hỗn hợp khí B thu được là: 1120 ml.