Đề bài
Câu 1. Cho clo tác dụng với 78 gam benzen [bột sắt làm xúc tác], thu được 78 gam clobenzen. Tính hiệu suất của phản ứng trên.
Câu 2. Cho 23 kg toluen tác dụng với hỗn hợp gồm 88 kg HNO3 66% và 74kg H2SO4 96%. Giả sử toluen và trinitrotoluen được tách hết khỏi hỗn hợp axit còn dư. Tính:
a] Khối lượng trinitrotoluen.
b] Khối lượng của hỗn hợp axit còn dư và thành phần của hỗn hợp đó.
Lời giải chi tiết
Câu 1.
Ta có: \[{n_{{C_6}{H_6}}} = \dfrac{{78}}{{78}} = 1\left[ {mol} \right]\]
\[{C_6}{H_6} + C{l_2} \to {C_6}{H_5}Cl + HCl\left[ 1 \right]\]
1\[ \to \] 1 [mol]
Từ [1] \[ \Rightarrow {n_{{C_6}{H_5}Cl}} = 1\left[ {mol} \right]\]
\[\Rightarrow {m_{{C_6}{H_5}Cl}}\]lí thuyết \[ = 1 \times 112,5 = 112,5\left[ {gam} \right]\]
Vậy hiệu suất phản ứng:
\[H = \dfrac{{78}}{{112,5}} \times 100\% \approx 69,33\% \]
Câu 2.
Ta có: \[{n_{{C_6}{H_5} - C{H_3}}} = \dfrac{{23000}}{{92}} = 250\left[ {mol} \right]\]
Từ [1] \[ \Rightarrow \] ntrinitro toluen = 250 [mol]
a] Khối lượng của trinitro toluen thu được:
\[250 \times 227 = 56750\left[ {gam} \right] = 56,75\left[ {kg} \right]\]
b] Khối lượng hỗn hợp axit còn dư:
\[\dfrac{{66}}{{100}} \times 88 - 47,25 + \dfrac{{96}}{{100}} \times 74 \]\[\,= 81,87\left[ {kg} \right]\]
Thành phần của hỗn hợp còn lại là:
\[{m_{HN{O_3}}}\]dư \[ = \dfrac{{66}}{{100}} \times 88 - 47,25 = 10,83\left[ {kg} \right]\]
Vì lượng H2SO4 không bị mất nên chính bằng lượng ban đầu:
\[\dfrac{{96}}{{100}} \times 74 = 71,04\left[ {kg} \right]\]
Và \[{m_{{H_2}O}} = \left[ {88 + 74 + 23} \right]\]\[\, - \left[ {56,75 + 10,83 + 71,04} \right] \]\[\,= 46,38\left[ {kg} \right]\]