Dẫn a mol hỗn hợp X gồm hơi nước và khí cacbonic qua than nung đỏ thu được 4,5 mol hỗn hợp

Câu hỏi số 491606:

Vận dụng cao

Dẫn a mol hỗn hợp X gồm hơi nước và khí cacbonic qua than nung đỏ thu được 4,5 mol hỗn hợp khí Y gồm CO, H₂, CO₂ trong đó có V₁ lít (đktc) CO₂. Hấp thụ hoàn toàn khí CO₂ vào dung dịch có chứa 0,06b mol Ca(OH)₂, khối lượng kết tủa tạo ra phụ thuộc vào thể tích khí CO₂ được ghi ở bảng sau:

Giá trị của a có thể là

A. 2,7.

B. 3,2.

C. 3,5.

D. 3,0.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:491606

Phương pháp giải

Khi CO₂ tác dụng với dung dịch kiềm, trong trường hợp tạo thành 2 muối CO₃^2- và HCO₃^- thì ta có công thức tính nhanh:

n_OH^- - n_CO2 = n_CaCO3

2n_CO2 - n_OH^- = n_HCO3^-

Giải chi tiết

Trường hợp 1: V lít CO₂ tác dụng với Ca(OH)₂ chỉ tạo CaCO₃

- Khi V_CO2 = V (lít) thì n_CO2 = n_CaCO3 = 0,05b mol

⟹ V lít CO₂ ứng với 0,05b mol CO₂.

- Khi V_CO2 = V + 6,72 (lít) thì n_CO2 = 0,05b + 0,3 (mol)

Do khối lượng kết tủa giảm nên có sự hòa tan kết tủa

Công thức nhanh: n_OH^- - n_CO2 = n_CaCO3 ⟹ 2.0,06b - (0,05b + 0,3) = 0,02b ⟹ b = 6.

- Khi V_CO2 = V₁ (lít) thì n_CaCO3 = 0,03b = 0,18 mol.

Công thức nhanh: n_OH^- - n_CO2 = n_CaCO3 ⟹ n_CO2 = 0,72 - 0,18 = 0,54 mol.

- Xét quá trình phản ứng giữa X với C nung đỏ:

Dễ thấy: n_C = n_Y - n_X = 4,5 - a (mol)

Σ(n_CO + n_H2) = n_Y - n_CO2 = 4,5 - 0,54 = 3,96 (mol)

Nếu oxi hóa hoàn toàn Y thì cần:

n_O = Σ(n_CO + n_H2) = 3,96 mol

\({a^{mol}}X\left\{ \begin{array}{l}C{O_2}\\{H_2}O\end{array} \right. \xrightarrow[]{+C:(4,5-a)^{mol}} 4,{5^{mol}}Y\left\{ \begin{array}{l}CO\\{H_2}\\C{O_2}\end{array} \right. \xrightarrow[]{+O:3,96^{mol}} \left\{ \begin{array}{l}C{O_2}\\{H_2}O\end{array} \right.\)

BTe cho toàn bộ quá trình: 4n_C = 2n_O ⟹ 4.(4,5 - a) = 2.3,96 ⟹ a = 2,52.

Trường hợp 2: V lít CO₂ tác dụng với Ca(OH)₂ tạo thành CaCO₃ và Ca(HCO₃)₂

- Khi V_CO2 = V (lít):

Giả sử V lít CO₂ ứng với x mol CO₂.

Công thức nhanh ⟹ n_OH^- - n_CO2 = n_CaCO3 ⟹ 0,12b - x = 0,05b ⟹ x = 0,07b (1)

- Khi V_CO2 = V + 6,72 (lít):

Công thức nhanh: n_OH^- - n_CO2 = n_CaCO3 ⟹ 0,12b - (x + 0,3) = 0,02b ⟹ 0,1b - x = 0,3 (2)

Từ (1), (2) ⟹ b = 10; x = 0,7 mol

- Khi V_CO2 = V₁ (lít):

m_CaCO3 = 3b = 30 gam ⟹ n_CaCO3 = 0,3 mol.

Công thức nhanh: n_OH^- - n_CO2 = n_CaCO3 ⟹ 1,2 - n_CO2 = 0,3 ⟹ n_CO2 = 0,9 mol.

- Xét quá trình phản ứng giữa X với C nung đỏ:

Dễ thấy: n_C = n_Y - n_X = 4,5 - a (mol)

Σ(n_CO + n_H2) = n_Y - n_CO2 = 4,5 - 0,9 = 3,6 (mol)

Nếu oxi hóa hoàn toàn Y thì cần:

n_O = Σ(n_CO + n_H2) = 3,6 mol

\({a^{mol}}X\left\{ \begin{array}{l}C{O_2}\\{H_2}O\end{array} \right. \xrightarrow[]{+C:(4,5-a)^{mol}} 4,{5^{mol}}Y\left\{ \begin{array}{l}CO\\{H_2}\\C{O_2}\end{array} \right. \xrightarrow[]{+O:3,6^{mol}} \left\{ \begin{array}{l}C{O_2}\\{H_2}O\end{array} \right.\)

BTe cho toàn bộ quá trình: 4n_C = 2n_O ⟹ 4.(4,5 - a) = 2.3,6 ⟹ a = 2,7.

Đáp án cần chọn là: A

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.