Dẫn 4,48 lít hỗn hợp khí gồm methane và acethylene (đktc) qua bình đựng dung dịch Br2 dư, thấy khối lượng bình Br2 tăng lên m g. Mặt khác nếu đốt cháy hết toàn bộ hỗn hợp khí trên rồi dẫn sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thì thu được 35g kết tủa.
a/ Tính m
b/ Tính thể tích mỗi khí trong hỗn hợp (đktc)
\(n_{\downarrow}=\dfrac{35}{100}=0,35mol\Rightarrow n_C=m_{CaCO_3}=0,35mol\)
\(\left\{{}\begin{matrix}CH_4:x\left(mol\right)\\C_2H_2:y\left(mol\right)\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x+y=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2\\BTC:x+2y=0,35\end{matrix}\right.\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,05\\y=0,15\end{matrix}\right.\)
\(m_{tăng}=m_{Br_2}=2n_{C_2H_2}\cdot160=48g\)
\(\%V_{CH_4}=\dfrac{0,05}{0,05+0,15}\cdot100\%=25\%\)
\(\%V_{C_2H_2}=100\%-25\%=75\%\)
Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{CH_4}=x\\n_{C_2H_2}=y\end{matrix}\right.\)
\(n_{hh}=\dfrac{4,48}{22,4}=0,2mol\)
\(CH_4+2O_2\rightarrow\left(t^o\right)CO_2+2H_2O\)
x x ( mol )
\(2C_2H_2+5O_2\rightarrow\left(t^o\right)4CO_2+2H_2O\)
y 2y ( mol )
\(n_{CaCO_3}=\dfrac{35}{100}=0,35mol\)
\(Ca\left(OH\right)_2+CO_2\rightarrow CaCO_3+H_2O\)
0,35 0,35 ( mol )
Ta có:
\(\left\{{}\begin{matrix}x+y=0,2\\x+2y=0,35\end{matrix}\right.\) \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=0,05\\y=0,15\end{matrix}\right.\)
\(m_{tăng}=2m_{C_2H_2}=2.0,15.160=48g\)
\(V_{CH_4}=0,05.22,4=1,12l\)
\(V_{C_2H_2}=0,15.22,4=3,36l\)
Số mol hỗn hợp khí và số mol kết tủa CaCO3 lần lượt là 4,48/22,4=0,2 (mol) và 35/100=0,35 (mol), suy ra số mol CO2 bằng 0,35 mol (do Ca(OH)2 dư).
Gọi a (mol) và b (mol) lần lượt là số mol của khí methane (CH4) và acethylene (C2H2).
Ta có: a+b=0,2 (1).
BTC: a+2b=0,35 (2).
Giải hệ phương trình gồm (1) và (2), ta suy ra a=0,05 (mol) và b=0,15 (mol).
a/ BT\(\pi\): n\(Br_2\) pư=2n\(C_2H_2\)=2.0,15=0,3 (mol).
m=0,3.160=48 (g).
b/ Thể tích mỗi khí trong hỗn hợp (đktc):
Vmethane=0,05.22,4=1,12 (lít).
Vacethylene=0,15.22,4=3,36 (lít).
