Hỗn hợp khí X gồm mêtan , etilen , axetilen.
– Đốt cháy hoàn toàn 12,4 gam X . Khi cho CO2 thu được hấp thụ vào 1 lít dung dịch NaOH 2M , sau thí nghiệm nồng độ dung dịch NaOH là 0,2 M ( giả sử thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể )
– Mặt khác 2,24 lít X ( đktc) tác dụng vừa hết với dung dịch chứa 19,2 gam Brom
Xác định thành phần % về thể tích các khí trong hỗn hợp X
Đáp án:
\(\% {V_{C{H_4}}} = 20\% ;\% {V_{{C_2}{H_4}}} = \% {V_{{C_2}{H_2}}} = 40\% \)
Giải thích các bước giải:
Gọi số mol metan, etilen và axetilen trong 12,4 gam X lần lượt là x, y, z.
\( \to 16x + 28y + 26z = 12,4{\text{ gam}}\)
Đốt cháy hỗn hợp X:
\(C{H_4} + 2{O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}C{O_2} + 2{H_2}O\)
\({C_2}{H_4} + 3{O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}2C{O_2} + 2{H_2}O\)
\({C_2}{H_2} + \frac{5}{2}{O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}2C{O_2} + {H_2}O\)
Ta có: \({n_{C{O_2}}} = x + 2y + 2z\)
\(2NaOH + C{O_2}\xrightarrow{{}}N{a_2}C{O_3} + {H_2}O\)
\({n_{NaOH{\text{tham gia}}}} = 1.2 = 2{\text{ mol;}}{{\text{n}}_{NaOH{\text{dư}}}} = 1.0,2 = 0,2{\text{ mol}} \to {{\text{n}}_{N{a_2}C{O_3}}} = {n_{C{O_2}}} = \frac{{2 – 0,2}}{2} = 0,9{\text{ mol = x + 2y + 2z}}\)
Giả sử lượng 2,24 lít X gấp k lần lượng trên
\( \to k(x + y + z) = \frac{{2,24}}{{22,4}} = 0,1{\text{ mol}}\)
\({C_2}{H_4} + B{r_2}\xrightarrow{{}}{C_2}{H_4}B{r_2}\)
\({C_2}{H_2} + 2B{r_2}\xrightarrow{{}}{C_2}{H_2}B{r_4}\)
\( \to {n_{B{r_2}}} = ky + 2kz = \frac{{19,2}}{{160}} = 0,12{\text{ mol}} \to \frac{{k(x + y + z)}}{{k(y + 2z)}} = \frac{{0,1}}{{0,12}} = \frac{5}{6}\)
Giải được: x=0,1; y=z=0,2.
Vì % số mol=% thể tích
\( \to \% {V_{C{H_4}}} = \frac{{0,1}}{{0,1 + 0,2 + 0,2}} = 20\% ;\% {V_{{C_2}{H_4}}} = \% {V_{{C_2}{H_2}}} = 40\% \)