Bài 3: Hỗn hợp A gồm Metan và Axetilen, đốt cháy hoàn toàn 7,84 lít hỗn hợp A (đktc) rỗi dẫn sản phẩm cháy đi qua dung dịch nước vôi trong dư thấy tạo ra 60 gam kết tủa. Hãy tính % thể tích mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu ?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Gọi số mol của CH 4 trong hỗn hợp là X, của C 2 H 4 trong hỗn hợp là y.
Ta có hệ: x + y = 0,15 mol và y = x + 2y = n CO 2 = n CaCO 3 = 0,2 mol
⇒ x = 0,1; y = 0,05
⇒ % V C H 4 = 66,67% ; % V C 2 H 4 = 33,33%.
\(n_{hhkhí}=\dfrac{7,84}{22,4}=0,35\left(mol\right)\\ m_{tăng}=m_{C_2H_4}=4,2\left(g\right)\\ n_{C_2H_4}=\dfrac{4,2}{28}=0,15\left(mol\right)\\ n_{CH_4}=0,35-0,15=0,2\left(mol\right)\\ \left\{{}\begin{matrix}\%V_{C_2H_4}=\dfrac{0,15}{0,35}=42,85\%\\\%V_{CH_4}=100\%-42,85\%=57,15\%\end{matrix}\right.\)
PTHH:
C2H4 + 3O2 --to--> 2CO2 + 2H2O
0,15 ------------------> 0,3
CH4 + O2 --to--> CO2 + 2H2O
0,2 -----------------> 0,2
Ca(OH)2 + CO2 ---> CaCO3 + H2O
0,5 -------> 0,5
\(m_{CaCO_3}=0,5.100=50\left(g\right)\)
Ta có: \(n_{CH_4}+n_{C_2H_2}=\dfrac{1,68}{22,4}=0,075\left(mol\right)\left(1\right)\)
PT: \(CH_4+2O_2\underrightarrow{t^o}CO_2+2H_2O\)
\(2C_2H_2+5O_2\underrightarrow{t^o}4CO_2+2H_2O\)
\(CO_2+Ca\left(OH\right)_2\rightarrow CaCO_{3\downarrow}+H_2O\)
Theo PT: \(n_{CaCO_3}=n_{CO_2}=n_{CH_4}+2n_{C_2H_2}=\dfrac{10}{100}=0,1\left(mol\right)\left(2\right)\)
Từ (1) và (2) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_{CH_4}=0,05\left(mol\right)\\n_{C_2H_2}=0,025\left(mol\right)\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}V_{CH_4}=0,05.22,4=1,12\left(l\right)\\V_{C_2H_2}=0,025.22,4=0,56\left(l\right)\end{matrix}\right.\)
a) Khi cho metan và axetilen qua dung dịch brom thì metan không phản ứng với brom nên thoát ra khỏi bình còn axetilen phản ứng với dung dịch brom.
=> 20,16 lít khí thoát là metan CH4
=> V axetilen = 40,32 - 20,16 = 20,16 lít
<=> %V CH4 = %V C2H2 = 50%
b)
nCH4 = nC2H2 = \(\dfrac{20,16}{22,4}\)= 0,9 lít
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
C2H2 + \(\dfrac{5}{2}\)O2 → 2CO2 + H2O
Theo tỉ lệ phản ứng cháy => nO2 cần để đốt cháy hết hỗn hợp khí = 2nCH4+\(\dfrac{5}{2}\)nC2H2= 4,05 mol.
=> V O2 cần dùng = 4,05.22,4 = 90,72 lít
\(n_{hh}=\dfrac{11,2}{22,4}=0,5mol\)
Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{CH_4}=x\\n_{C_2H_2}=y\end{matrix}\right.\)
\(CH_4+2O_2\rightarrow\left(t^o\right)CO_2+2H_2O\)
x x ( mol )
\(2C_2H_2+5O_2\rightarrow\left(t^o\right)4CO_2+2H_2O\)
y 2y ( mol )
\(n_{CaCO_3}=\dfrac{80}{100}=0,8mol\)
\(Ca\left(OH\right)_2+CO_2\rightarrow CaCO_3+H_2O\)
0,8 0,8 ( mol )
Ta có:
\(\left\{{}\begin{matrix}x+y=0,5\\x+2y=0,8\end{matrix}\right.\) \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,2\\y=0,3\end{matrix}\right.\)
\(\%V_{CH_4}=\dfrac{0,2}{0,5}.100=40\%\)
\(\%V_{C_2H_2}=100\%-40\%=60\%\)
Gọi a (mol) và b (mol) lần lượt là số mol của khí metan (CH4) và khí axetilen (C2H2).
Giả thiết: a+b=11,2/22,4=0,5 (1).
Số mol kết tủa CaCO3 là 80/100=0,8 (mol) bằng số mol sản phẩm khí CO2 (do dung dịch Ca(OH)2 dư).
Ta có: a+2b=0,8 (2).
Giải hệ phương trình gồm (1) và (2), ta suy ra a=0,2 (mol) và b=0,3 (mol).
Thành phần phần trăm thể tích mỗi chất khí trong hỗn hợp ban đầu:
%Vmetan=0,2/0,5.100%=40%, suy ra %Vaxetilen=100%-40%=60%.
\(CH_4+2O_2\underrightarrow{^{t^0}}CO_2+2H_2O\)
\(C_2H_4+3O_2\underrightarrow{^{t^0}}2CO_2+2H_2O\)
\(n_{CH_4}=a\left(mol\right),n_{C_2H_4}=b\left(mol\right)\)
\(n_{hh}=\dfrac{2.24}{22.4}=0.1\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow a+b=0.1\left(1\right)\)
\(n_{BaCO_3}=\dfrac{27.58}{197}=0.14\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow n_{CO_2}=0.14\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow a+2b=0.14\left(2\right)\)
\(\left(1\right),\left(2\right):a=0.06,b=0.04\)
\(\%V_{CH_4}=\dfrac{0.06}{0.1}\cdot100\%=60\%\)
\(\%V_{C_2H_4}=40\%\)
PTHH: Fe + 2HCl --> FeCl2 + H2
FeS + 2HCl --> FeCl2 + H2S
=> \(n_{Fe}+n_{FeS}=n_{H_2}+n_{H_2S}=\dfrac{5,6}{22,4}=0,25\left(mol\right)\)
Và 56.nFe + 88.nFeS = 18,8
=> \(\left\{{}\begin{matrix}n_{Fe}=0,1\left(mol\right)\\n_{FeS}=0,15\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Bảo toàn S: nCaSO3 = 0,15 (mol)
=> m = 0,15.120 = 18 (g)
=> B
a, \(C_2H_2+2Br_2\rightarrow C_2H_2Br_4\)
\(n_{Br_2}=\dfrac{16}{160}=0,1\left(mol\right)\)
Theo PT: \(n_{C_2H_2}=\dfrac{1}{2}n_{Br_2}=0,05\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow V_{C_2H_2}=0,05.22,4=1,12\left(l\right)\)
\(\Rightarrow V_{CH_4}=3,36-1,12=2,24\left(l\right)\)
b, \(CH_4+2O_2\underrightarrow{t^o}CO_2+2H_2O\)
\(2C_2H_2+5O_2\underrightarrow{t^o}4CO_2+2H_2O\)
\(n_{CH_4}=\dfrac{2,24}{22,4}=0,1\left(mol\right)\)
Theo PT: \(n_{O_2}=2n_{CH_4}+\dfrac{5}{2}n_{C_2H_2}=0,325\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow V_{O_2}=0,325.22,4=7,28\left(l\right)\Rightarrow V_{kk}=5V_{O_2}=36,4\left(l\right)\)
Theo PT: \(n_{CO_2}=n_{CH_4}+2n_{C_2H_2}=0,2\left(mol\right)\)
\(CO_2+Ca\left(OH\right)_2\rightarrow CaCO_{3\downarrow}+H_2O\)
\(\Rightarrow n_{CaCO_3}=n_{CO_2}=0,2\left(mol\right)\Rightarrow m_{CaCO_3}=0,2.100=20\left(g\right)\)
\(Đặt:n_{CH_4}=a\left(mol\right),n_{C_2H_2}=b\left(mol\right)\)
\(n_{hh}=a+b=0.35\left(mol\right)\left(1\right)\)
\(BTC:\)
\(a+2b=0.6\)
\(a=1\)
\(b=0.25\)
\(\%CH_4=\dfrac{0.1}{0.35}\cdot100\%=28.57\%\)
\(\%C_2H_2=71.43\%\)
\(\left\{{}\begin{matrix}n_{CH_4}=x\left(mol\right)\\n_{C_2H_2}=y\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)⇒ x + y = \(\dfrac{7,84}{22,4} = 0,35(mol)\)
\(CH_4 + 2O_2 \xrightarrow{t^o} CO_2 + 2H_2O\\ C_2H_2 + \dfrac{5}{2}O_2 \xrightarrow{t^o} 2CO_2 + H_2O\\ CO_2 + Ca(OH)_2 \to CaCO_3 + H_2O\)
Theo PTHH : x + 2y = \(\dfrac{60}{100} = 0,6(2)\)
Từ (1)(2) suy ra x = 0,1 ; y = 0,25
Vậy :
\(\%V_{CH_4} = \dfrac{0,1}{0,35}.100\% = 28,57\%\\ \%V_{C_2H_2} = 100\% - 28,57\% = 71,43\%\)