Hỗn hợp Z gồm một hiđrocacbon A và oxi (lượng oxi trong Z gấp đôi lượng oxi cần thiết để

Câu hỏi số 300995:

Vận dụng cao

Hỗn hợp Z gồm một hiđrocacbon A và oxi (lượng oxi trong Z gấp đôi lượng oxi cần thiết để đốt cháy hết A). Bật tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp Z, đến khi kết thúc phản ứng thì thể tích khí và hơi sau khi đốt không đổi so với ban đầu. Nếu cho ngưng tụ hơi nước của hỗn hợp sau khi đốt thì thể tích giảm đi 40% (biết rằng các thể tích khí và hơi đều đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Trong một thí nghiệm khác đốt cháy hoàn toàn 8,96 lít khí A (đo ở đktc) rồi cho toàn bộ sản phẩm vào dung dịch chứa 22,2 gam Ca(OH)₂ thì khối lượng của dung dịch tăng hay giảm, bao nhiêu gam?

A. Tăng 14 gam

B. Giảm 14 gam

C. Tăng 12 gam

D. Giảm 12 gam

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:300995

Phương pháp giải

Tìm công thức phân tử của A.

Khối lượng dung dịch tăng hoặc giảm bằng (m_CO2+ m_H2O)- m_{kết tủa}

Giải chi tiết

1. Đặt công thức của A là: \({C_x}{H_y}\) (trong đó x và y chỉ nhận giá trị nguyên, dương) và thể tích của A đem đốt là a (lít), (a>o). Phản ứng đốt cháy A.

\({C_x}{H_y} + (x + \frac{y}{4}){O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}xC{O_2} + \frac{y}{2}{H_2}O\) (1)

a a(x+y/4) ax ay/2 (lít)

Theo giả thiết lượng oxi đã dùng gấp đôi lượng cần thiết và đến khi kết thúc phản ứng thì thể tích khí và hơi sau khi đốt không đổi so với ban đầu nên ta có phương trình:

\(a + 2a(x + \frac{y}{4}) = ax + a\frac{y}{2} + a(x + \frac{y}{4}) \Leftrightarrow y = 4\) (I)

Sau khi ngưng tụ hơi nước thì thể tích giảm 40% do vậy: \({V_{{H_2}O}} = \frac{{40}}{{100}}[a + 2a(x + \frac{y}{4})]\)

Mặt khác theo (1) thì \({V_{{H_2}O}} = a\frac{y}{2}\). Nên ta có phương trình: \(a\frac{y}{2} = \frac{{40}}{{100}}[a + 2a(x + \frac{y}{4})) (II)

Thay (I) vào (II) ta có \(\Leftrightarrow x = 1\) => Công thức phân tử của A là CH₄

2. \({n_{C{H_4}}} = \frac{{8,96}}{{22,4}} = 0,4(mol);{n_{Ca{{(OH)}_2}}} = \frac{{22,2}}{{74}} = 0,3(mol)\)

Các phản ứng có thể xảy ra:

\(C{H_4} + 2{O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}C{O_2} + 2{H_2}O\) (2)

0,4 0,4 0,8 (mol)

\(Ca{(OH)_2} + C{O_2} \to CaC{O_3} \downarrow + {H_2}O\) (3)

0,3 0,3 0,3 (mol)

\(CaC{O_3} + C{O_2} + {H_2}O \to Ca{(HC{O_3})_2}\) (4)

0,1 0,1 0,1 (mol)

Theo (2) \( \Rightarrow {n_{C{O_2}}} = {n_{C{H_4}}} = 0,4\)(mol). Xét tỷ lệ \(\frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_{Ca{{(OH)}_2}}}}}\) ta thấy \(1 \leqslant \frac{{0,4}}{{0,3}} \leqslant 2\). Do vậy xảy ra cả (3) và (4). Lượng sinh ra cực đại ở (3) sau đó hòa tan một phần theo (4).

Theo(3) \({n_{CaC{O_3}}} = {n_{C{O_2}}} = {n_{Ca{{(OH)}_2}}} = 0,3(mol)\)

Số mol tham gia phản ứng ở (4) là: (0,4 - 0,3) = 0,1 (mol).

Theo (4) \( \Rightarrow {n_{CaC{O_3}}} = {n_{C{O_2}}} = 0,1(mol)\).

Vậy số mol không bị hòa tan sau phản ứng (4) là: .

Ta có:\(({m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}}) - {m_{CaC{O_3}}} = 0,4.44 + 0,8.18 - 0,2.100 = 12(gam)\)

Vậy khối lượng dung dịch tăng lên 12 gam.

Đáp án cần chọn là: C

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.