Trinitrotoluen là một loại thuốc nổ, có công thức phân tử C7H5N3O6, khi nổ tạo thành hỗn hợp

Câu hỏi số 264806:

Vận dụng

Trinitrotoluen là một loại thuốc nổ, có công thức phân tử C₇H₅N₃O₆, khi nổ tạo thành hỗn hợp khí cacbon monoxid, hơi nước, nitơ và muội than.

(a) Viết phản ứng nổ của TNT. Lưu ý phản ứng nổ không phải là phản ứng cháy.

(b) Hexanit là một loại chất nổ có chứa theo khối lượng 60% TNT và 40% HND (có công thức phân tử C₁₂H₅N₇O₁₂). Tính thành phần % theo khối lượng và theo số mol của các nguyên tố có trong Hexanit. Từ tỷ lệ số mol các nguyên tố, đề nghị các chất có thể tạo thành từ quá trình nổ Hexanit và tính hàm lượng % theo số mol của các chất đó.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:264806

Phương pháp giải

(a) Phản ứng nổ của TNT: 2C₇H₅N₃O₆ → 3N₂ + 5H₂O + 7CO + 7C

b) 100 gam thuốc nổ Hexanit có chứa 60 gam TNT và 40 gam HND.

Số mol của từng chất là:

\(\left\{ \begin{gathered}
{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} = ?mol \hfill \\
{n_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = ?mol \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta có:

\(\begin{gathered}
{n_C} = 7{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} + 12{n_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = ?\,(mol) \hfill \\
{n_H} = 5{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} + 5{n_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = ?\,(mol) \hfill \\
{n_N} = 3{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} + 7{n_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = ?\,(mol) \hfill \\
{n_O} = 6{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} + {12_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = ?\,(mol) \hfill \\
\end{gathered} \)

Từ đó tính được phần trăm khối lượng, số mol của mỗi nguyên tố

- Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta tính được số mol của các chất trong hỗn hợp sau khi nổ:

\(\begin{gathered}
{n_{{N_2}}} = \frac{{{n_{N(Hexanit)}}}}{2} = ?(kmol) \hfill \\
{n_{{H_2}O}} = \frac{{{n_{H(Hexanit)}}}}{2} = ?(kmol) \hfill \\
{n_{CO}} = {n_{O(Hexanit)}} - {n_{{H_2}O}} = ?\,(kmol) \hfill \\
{n_C} = {n_{C(Hexanit)}} - {n_{CO}} = ?(kmol) \hfill \\
\end{gathered} \)

Từ đó tính được phần trăm số mol của mỗi chất sau khi tổ hợp

Giải chi tiết

(a) Phản ứng nổ của TNT: 2C₇H₅N₃O₆ → 3N₂ + 5H₂O + 7CO + 7C

(b) 100 gam thuốc nổ Hexanit có chứa 60 gam TNT và 40 gam HND.

Số mol của từng chất là:

\(\left\{ \begin{gathered}
{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} = \frac{{60}}{{227}}mol \hfill \\
{n_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = \frac{{40}}{{439}}mol \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta có:

\(\begin{gathered}
{n_C} = 7{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} + 12{n_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = 7\frac{{60}}{{227}} + 12\frac{{40}}{{439}} = 2,9436(mol) \hfill \\
{n_H} = 5{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} + 5{n_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = 5\frac{{60}}{{227}} + 5\frac{{40}}{{439}} = 1,7772(mol) \hfill \\
{n_N} = 3{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} + 7{n_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = 3\frac{{60}}{{227}} + 7\frac{{40}}{{439}} = 1,4308(mol) \hfill \\
{n_O} = 6{n_{{C_7}{H_5}{N_3}{O_6}}} + {12_{{C_{12}}{H_5}{N_7}{O_{12}}}} = 6\frac{{60}}{{227}} + 12\frac{{40}}{{439}} = 2,6793(mol) \hfill \\
\end{gathered} \)

- Phần trăm khối lượng mỗi nguyên tố trong Hexanit:

\(\begin{gathered}
\% {m_C} = \frac{{2,9436.12}}{{100}}.100\% = 35,3\% \hfill \\
\% {m_H} = \frac{{1,7772.1}}{{100}}.100\% = 1,8\% \hfill \\
\% {m_N} = \frac{{1,4308.14}}{{100}}.100\% = 20,0\% \hfill \\
\% {m_O} = \frac{{2,6793.16}}{{100}}.100\% = 42,9\% \hfill \\
\end{gathered} \)

- Phần trăm số mol mỗi nguyên tố trong Hexanit:

\(\begin{gathered}
\% {n_C} = \frac{{2,9436}}{{2,9436 + 1,7772 + 1,4308 + 2,6793}}.100\% = 33,33\% \hfill \\
\% {m_H} = \frac{{1,7772}}{{2,9436 + 1,7772 + 1,4308 + 2,6793}}.100\% = 20,12\% \hfill \\
\% {m_N} = \frac{{1,4308}}{{2,9436 + 1,7772 + 1,4308 + 2,6793}}.100\% = 16,20\% \hfill \\
\% {m_O} = \frac{{2,6793}}{{2,9436 + 1,7772 + 1,4308 + 2,6793}}.100\% = 30,34\% \hfill \\
\end{gathered} \)

- Sản phẩm nổ của Hexanit là N₂, H₂O, CO, C

- Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố ta tính được số mol của các chất trong hỗn hợp sau khi nổ:

\(\begin{gathered}
{n_{{N_2}}} = \frac{{{n_{N(Hexanit)}}}}{2} = \frac{{1,4308}}{2} = 0,7154(kmol) \hfill \\
{n_{{H_2}O}} = \frac{{{n_{H(Hexanit)}}}}{2} = \frac{{1,7772}}{2} = 0,8886(kmol) \hfill \\
{n_{CO}} = {n_{O(Hexanit)}} - {n_{{H_2}O}} = 2,6793 - 0,8886 = 1,7907(kmol) \hfill \\
{n_C} = {n_{C(Hexanit)}} - {n_{CO}} = 2,9436 - 1,7907 = 1,1529(kmol) \hfill \\
\end{gathered} \)

Phần trăm số mol của các chất trong hỗn hợp sau khi nổ:

\(\begin{gathered}
\% {n_{{N_2}}} = \frac{{0,7154}}{{0,7154 + 0,8886 + 1,7907 + 1,1529}}.100\% = 15,73\% \hfill \\
\% {n_{{H_2}O}} = \frac{{0,8886}}{{0,7154 + 0,8886 + 1,7907 + 1,1529}}.100\% = 19,54\% \hfill \\
\% {n_{CO}} = \frac{{1,7907}}{{0,7154 + 0,8886 + 1,7907 + 1,1529}}.100\% = 39,38\% \hfill \\
\% {n_C} = \frac{{1,1529}}{{0,7154 + 0,8886 + 1,7907 + 1,1529}}.100\% = 25,35\% \hfill \\
\end{gathered} \)

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link