Câu 5: (VDC) (2,0 điểm) 1. Đốt cháy hoàn toàn 0,92 gam hỗn hợp X gồm C2H4, H2, C3H6, CO, C4H8 bằng O2

Câu hỏi số 274952:

Vận dụng cao

Câu 5: (VDC) (2,0 điểm)

1. Đốt cháy hoàn toàn 0,92 gam hỗn hợp X gồm C₂H₄, H₂, C₃H₆, CO, C₄H₈ bằng O₂ vừa đủ rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng 2 lít dung dịch Ca(OH)₂ 0,02M thấy xuất hiện m1 gam kết tủa. Lọc bỏ kết tủa, thu được dung dịch Y có khối lượng tăng 0,82 gam so với dung dịch Ca(OH)₂ban đầu. Thêm từ từ dung dịch Ba(OH)₂ vào dung dịch Y đến khí kết tủa hết các ion kim loại, thấy có m₂ gam kết tủa. Biết m₁ + m₂ = 6,955 gam, tính thành phần phần trăm theo khối lượng của CO và H₂ có trong hỗn hợp X.

2. Hỗn hợp X gồm 2 ancol CH₃OH, C₂H₅OH có cùng số mol và 2 axit C₂H₅COOH; C₄H₈(COOH)₂. Đốt cháy hoàn toàn 11,16 gam X cần vừa đủ 60,48 lít không khí (đktc, không khí chứa 20% O₂ và 80% N₂ theo thể tích) thu được hỗn hợp Y gồm khí và hơi nước. Dẫn toàn bộ Y đi qua dung dịch nước vôi trong dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy khối lượng dung dịch giảm m gam so với dung dịch ban đầu. Biết khí N₂ không tan trong nước, tìm giá trị của m.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:274952

Phương pháp giải

1. Nhận xét: hỗn hợp gồm (H₂,CO) và các anken. Để đơn giản bài toán mà không mất tính tổng quát, ta có thể chọn C₂H₄ đại diện cho nhóm anken.

\(\underbrace {\left\{ \begin{gathered}
{H_2},CO \hfill \\
{C_2}{H_4} \hfill \\
\end{gathered} \right.}_{0,92\,(g)}\xrightarrow{{ + {O_2}}}\left\{ \begin{gathered}
C{O_2} \hfill \\
{H_2}O \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + Ca{{(OH)}_2}:0,04}}\left\{ \begin{gathered}
\downarrow {m_1}(g) \hfill \\
dd\xrightarrow{{ + Ba{{(OH)}_2}}} \downarrow {m_2}(g) \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

m_dd_tăng = m_{(CO2+ H2O)} – m

đốt cháy anken cho n_CO2 = n_H2O => n_CO – n_H2 = n_CO2 – n_H2O

Gọi số mol của từng chất, lập các hệ phương trình để giải:

\(\left\{ \begin{gathered}
{C_{1,5}}{H_4}OH:x \hfill \\
{C_4}{H_8}{(COOH)_2}:y \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + {O_2}:0,54}}\left\{ \begin{gathered}
C{O_2} \hfill \\
{H_2}O \hfill \\
{N_2} \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + Ca{{(OH)}_2}\,du}}m{\,_{dd\,giam}}:\,m(g)\)

m_dd_giảm = m_CaCO3 – m_(CO2+H2O)

Lập phương trình với khối lượng X và số mol O₂ giải ra được x, y=?

Giải chi tiết

Nhận xét: hỗn hợp gồm (H₂,CO) và các anken. Để đơn giản bài toán mà không mất tính tổng quát, ta có thể chọn C₂H₄ đại diện cho nhóm anken.

Cho Ba(OH)₂ vào làm kết tủa hết ion kim loại thì dd có chứa muối HCO₃ và phản ứng sau khi xảy ra vừa đủ: Ca(HCO₃)₂ + Ba(OH)₂ → CaCO₃↓ + BaCO₃↓ + 2H₂O

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

0,04 ← 0,04 0,04

CO₂ + CaCO₃ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

(x- 0,04) → ( x- 0,04) (x-0,04)

→ CaCO₃ dư: 0,08 – x (m₁)

\(\xrightarrow{{m1 + m2 = 6,955}}\left\{ \begin{gathered}
{m_{CaC{O_3}}} + {m_{BaC{O_3}}} = 6,955 \hfill \\
\to 100.(0,08 - x + x - 0,04) + 197.(x - 0,04) = 6,955 \hfill \\
\end{gathered} \right. \to x = 0,055\)

Lại có: m_dd_tăng = m_{(CO2+ H2O)} – m => n_H2O = 0,05 (mol)

CO + ½ O₂→ CO₂

H₂ + ½ O₂ → H₂O

C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O

Vì đốt cháy anken cho n_CO2 = n_H2O => n_CO – n_H2 = n_CO2 – n_H2O

\( \to \left\{ \begin{gathered}
{H_2}:a \hfill \\
CO:b \hfill \\
{C_2}{H_4}:c \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
2a + 28b + 28c = 0,92 \hfill \\
b - a = 0,05 \hfill \\
\xrightarrow{{BTNT:\,C}}\left\{ \begin{gathered}
nCO + 2n{C_2}{H_4} = nC{O_2} \hfill \\
\to b + 2c = 0,055 \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
a = 0,05 \hfill \\
b = 0,01 \hfill \\
c = 0,0225 \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \% m\left\{ \begin{gathered}
{H_2}:1,087\% \hfill \\
CO:30,435\% \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

Vậy %m của H₂và CO trong hỗn hợp ban đầu là: 1,087% và 30,435%

\(\begin{gathered}
{C_{1,5}}{H_5}O + 2,25{O_2}\xrightarrow{{{t^0}}}1,5C{O_2} + 2,5{H_2}O \hfill \\
{C_6}{H_{10}}{O_4} + 6,5{O_2}\xrightarrow{{{t^0}}}6C{O_2} + 5{H_2}O \hfill \\
\end{gathered} \)

Nhận xét: m_dd_giảm = m_CaCO3 – m_(CO2+H2O)

Vì \(\underbrace {C{H_3}OH:{C_2}{H_5}OH}_{1:1} \to \overline {Ancol} = {C_{1,5}}{H_4}OH\)

Khi đốt cháy C₂H₅COOH cho n_CO2 = n_H2O nên ta có thể không xét đến mà không làm mất tính tổng quát của bài toán.

\(hpt\left\{ \begin{gathered}
39x + 146y = 11,16 \hfill \\
2,25x + 6,5y = 0,54 \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
x = 0,084 \hfill \\
y = 0,054 \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
C{O_2}:0,45 \hfill \\
{H_2}O:0,48 \hfill \\
\end{gathered} \right. \to m = 16,56g\)

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