Hỗn hợp khí X chứa một ankan, một anken và một ankađien. Đốt cháy hoàn toàn 0,22 mol X cần dùng

Câu hỏi số 679839:

Vận dụng

Hỗn hợp khí X chứa một ankan, một anken và một ankađien. Đốt cháy hoàn toàn 0,22 mol X cần dùng vừa đủ 0,94 mol O₂. Sản phẩm cháy thu được chứa 11,88 gam H₂O. Biết trong lượng X trên số mol anken ít hơn số mol ankan là 0,09 mol. Phần trăm khối lượng của ankan có trong X là:

A. 41,67%.

B. 55,63%.

C. 42,11%.

D. 36,92%.

Đáp án đúng là: A

Phương pháp giải

Quy đổi hỗn hợp X thành CH₄, C₂H₄, C₃H₄ và CH₂.

Bảo toàn nguyên tố O: $2{n_{{O_2}}} = 2{n_{C{O_2}}} + {n_{{H_2}O}}$. Tính được số mol CO₂.

$n{ & _X} = {n_{C{H_4}}} + {n_{{C_2}{H_4}}} + {n_{{C_3}{H_4}}}$

Bảo toàn nguyên tố C: ${n_{C{H_4}}} + 2{n_{{C_2}{H_4}}} + 3{n_{{C_3}{H_4}}} + {n_{C{H_2}}} = {n_{C{O_2}}}$

Bảo toàn nguyên tố H: $4{n_{C{H_4}}} + 4{n_{{C_2}{H_4}}} + 4{n_{{C_3}{H_4}}} + 2{n_{C{H_2}}} = 2{n_{{H_2}O}}$

Giải chi tiết

Đồng đẳng hoá X:

$0,22{\rm{ }}mol{\rm{ }}X\left\{ \begin{array}{l}C{H_4}:x{\rm{ }}mol\\{C_2}{H_4}:{\rm{ }}x{\rm{ }} - {\rm{ }}0,09{\rm{ }}mol\\{C_3}{H_4}:y{\rm{ }}mol\\C{H_2}:z{\rm{ }}mol\end{array} \right. + 0,94(mol)\,{O_2}$ $\xrightarrow{{{t^0}}}C{O_2} + 0,66(mol)\,{H_2}O$

Bảo toàn nguyên tố O:

$\begin{array}{l}2{n_{{O_2}}} = 2{n_{C{O_2}}} + {n_{{H_2}O}} \Leftrightarrow 0,94.2 = 2{n_{C{O_2}}} + 0,66\\ \Rightarrow {n_{C{O_2}}} = 0,61{\rm{ }}(mol)\\Ta\,co:{n_X} = {n_{C{H_4}}} + {n_{{C_2}{H_4}}} + {n_{{C_3}{H_4}}} = x + x - 0,09 + y = 0,22\\ \Rightarrow 2x + y = 0,31\,\,\,\,\,\,\,\,\,(1)\end{array}$

Bảo toàn nguyên tố C: x + (x – 0,09).2 + 3y + z = 0,6 ⟹ 3x + 3y + z = 0,79(2)

Bảo toàn nguyên tố H: 4x + 4(x – 0,09) + 4y + 2z = 0,66.2 ⟹ 8x + 4y + 2z = 1,68 (3)

Từ (1), (2), (3) ⟹ x = 0,12 (mol); y = 0,07 (mol); z = 0,22 (mol) ⟹ $\left\{ \begin{array}{l}{n_{C{H_4}}} = 0,12\\{n_{{C_2}{H_4}}} = 0,03\\{n_{{C_3}{H_4}}} = 0,22\end{array} \right.(mol)$

Gọi số nhóm CH₂ trong phân tử CH₄, C₂H₄, C₃H₄ lần lượt là a, b, c.

⟹ 0,12a + 0,03b + 0,07c = 0,22 (mol)

Cặp nghiệm duy nhất thỏa mản (a, b, c) là (1, 1, 1).

Vậy ankan là C₂H₆ (0,12 mol); C₃H₆ (0,03 mol); C₄H₆ (0,07 mol)

Phần trăm ankan trong hỗn hợp là: $\dfrac{{0,12.30}}{{0,12.30 + 0,03.42 + 0,07.54}}.100\% = 41,67\% $

Xem lời giải Hỏi đáp / Thảo luận

Câu hỏi:679839

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, 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.