Hỗn hợp khí X gồm metan, etilen và axetilen. Đốt cháy hoàn toàn 3,2 gam X bằng khí oxi dư, cho toàn

Hỗn hợp khí X gồm metan, etilen và axetilen. Đốt cháy hoàn toàn 3,2 gam X bằng khí oxi dư, cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ lần lượt vào bình (1) chứa 76,4 gam dung dịch H2SO4 98% và bình (2) chứa 80 gam dung dịch NaOH 21%. Sau thí nghiệm, các sản phẩm cháy đều bị hấp thụ hết và nồng độ dung dịch H2SO4 trong bình (1) là 93,59%.

Trả lời cho các câu 1, 2 dưới đây:

Câu hỏi số 1:

Vận dụng cao

Tính phần trăm theo thể tích các khí trong hỗn hợp X. Biết rằng 1,12 lít (đktc) hỗn hợp X tác dụng với dung dịch brom dư, thấy khối lượng brom phản ứng nhiều nhất là 10 gam.

Xem lời giải

Câu hỏi:394987

Phương pháp giải

Đặt trong 3,2 gam X có n_CH4= x mol; n_C2H4= y mol và n_C2H2 = z mol → m_X(1) X + O₂ thì : CH₄ + 2O₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) CO₂ + 2H₂O C₂H₄ + 3O₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)2CO₂ + 2H₂O C₂H₂ + 2,5O₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2CO₂ + H₂O Sản phẩm cháy là CO₂ và H₂O Qua bình 1 thì H₂O bị giữ lại m_{H2SO4 ban đầu} (g)→ m_{dd H2SO4 mới} → m_{H2O thêm vào} → Phương trình n_H2O (2) Trong 1,12 lít X có n_CH4= xk (mol); n_C2H4 = yk mol và n_C2H2= zk ( mol) X + Br₂ thì C₂H₄ + Br₂ →C₂H₄Br₂ C₂H₂ + 2Br₂ → C₂H₂Br₄ → \(\frac{{{n_X}}}{{{n_{B{r_2}}}}} = \frac{{0,05}}{{0,0625}}\)theo x, y, z(3) Giải (1)(2)(3) có x, y và z → %V

Giải chi tiết

Đặt trong 3,2 gam X có n_CH4= x mol; n_C2H4= y mol và n_C2H2 = z mol

→ m_X= 16x + 28y + 26z = 3,2 (1)

X + O₂ thì : CH₄ + 2O₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) CO₂ + 2H₂O

C₂H₄ + 3O₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\)2CO₂ + 2H₂O

C₂H₂ + 2,5O₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2CO₂ + H₂O

Sản phẩm cháy là CO₂ và H₂O

Qua bình 1 thì H₂O bị giữ lại m_{H2SO4 ban đầu} = 76,4.\(\frac{{98\% }}{{100\% }}\)=74,872 (g)

→ m_{dd H2SO4 mới} = \(74,872:\frac{{93,59\% }}{{100\% }} = 80\)(gam)

→ m_{H2O thêm vào}= 80 – 76,4 = 3,6 (gam) → n_H2O = 0,2 = 2x + 2y + z (2)

Trong 1,12 lít X có n_CH4= xk (mol); n_C2H4 = yk mol và n_C2H2= zk ( mol)

→ n_X = xk + yk + zk = 0,05 mol

X + Br₂ thì C₂H₄ + Br₂ →C₂H₄Br₂

C₂H₂ + 2Br₂ → C₂H₂Br₄

→ n_Br2= 0,0625 = yk + 2zk ( mol)

→ \(\frac{{{n_X}}}{{{n_{B{r_2}}}}} = \frac{{0,05}}{{0,0625}} = \frac{{xk + yk + zk}}{{yk + 2{\rm{z}}k}} = \frac{{x + y + z}}{{y + 2{\rm{z}}}}\)(3)

Gỉai (1)(2)(3) có x = y = \(\frac{1}{{30}}\) và z = \(\frac{1}{{15}}\)

Thành phần % thể tích từng chất trong X là

%V_CH4 = \(\frac{{{n_{C{H_4}}}}}{{{n_X}}}.100\% = \frac{{\frac{1}{{30}}}}{{\frac{1}{{30}} + \frac{1}{{30}} + \frac{1}{{15}}}}.100\% = 25\% \)

%V_C2H4 = 25%

%V_C2H2 = 50%

Câu hỏi số 2:

Vận dụng cao

Tính nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch thu được ở bình (2) sau khi thí nghiệm kết thúc.

Xem lời giải

Câu hỏi:394988

Phương pháp giải

Bình 2 là bình giữ lại CO₂ thì n_CO2 = n_CH4 + 2n_C2H4 + 2n_C2H2 Nếu \(2 > \frac{{{n_{NaOH}}}}{{{n_{C{O_2}}}}} > 1\)nên phản ứng tạo NaHCO₃ và Na₂CO₃ Nếu \(\frac{{{n_{NaOH}}}}{{{n_{C{O_2}}}}}\)≥ 2 → phản ứng chỉ có Na₂CO₃ Nếu \(\frac{{{n_{NaOH}}}}{{{n_{C{O_2}}}}}\)≤ 1 → phản ứng chỉ có NaHCO₃ Bảo toàn Na và C tìm số mol NaHCO₃ và Na₂CO₃ BTKL có m_{dd sau phản ứng}= m_CO2 + m_{dd NaOH} → Nồng độ % các chất trong dung dịch B

Giải chi tiết

Bình 2 là bình giữ lại CO₂ thì n_CO2 = n_CH4 + 2n_C2H4 + 2n_C2H2 = 0,233 mol

n_NaOH = 0,42 mol

Vì \(2 > \frac{{{n_{NaOH}}}}{{{n_{C{O_2}}}}} = 1,8 > 1\)nên phản ứng tạo NaHCO₃ và Na₂CO₃ với số mol lần lượt là a và b mol

Bảo toàn Na có n_NaOH = n_NaHCO3 + 2n_Na2CO3 → 0,42 = a+ 2b (4)

Bảo toàn C có n_CO2 = n_Na2CO3 + n_NaHCO3 → 0,233 = a + b (5)

Giải: (4) và (5) có a = 0,046 mol và b = 0,187 mol

BTKL có m_{dd sau phản ứng}= m_CO2 + m_{dd NaOH}= 0,233.44 + 80 = 90,252 (gam)

Nồng độ % các chất trong dung dịch B là

C%_NaHCO3 = \(\frac{{0,046.84}}{{90,252}}.100\% = 4,3\% \)

C%_Na2CO3 = \(\frac{{0,187.106}}{{90,252}}.100\% = 22\% \)

Quảng cáo

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