MỌI NGƯỜI GIÚP EM VỚI
Cho m gam hỗn hợp gồm Al4C3 và CaC2 tác dụng với nước dư, thu được 11,2 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm CH4 và C2H2. Chia X thành 2 phần:
Phần 1: Cho tác dụng với dung dịch brom dư thấy có 16 gam brom tham gia phản ứng
Phần 2: đốt cháy hoàn toàn rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 dư, sau phản ứng lọc bỏ kết tủa thấy khối lượng dung dịch trong bình giảm 69.525 gam so với khối lượng dung dịch trước phản ứng.
a)Tìm giá trị của m va tính thành phần phần trăm theo thể tíchc các chất khí trong X
b)Nếu cho phần 2 tác dụng với AgNO3 trong NH3 dư thì thu được m gam kết tủa. Tính giá trị của a
Đáp án:
a) m = 27,2 (g); %VCH4 = 60%; %VC2H2 = 40%
b) m = 36 g
Giải thích các bước giải:
PTHH: Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4↑ (1)
CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2 (2)
nx = Vx/22,4 = 11,2/ 22,4 = 0,5 (mol)
Đặt trong phần 1 \(\left\{ \begin{array}{l}C{H_4}:\,a(mol)\\{C_2}{H_2}:b(mol)\end{array} \right.\)
Đặt phần 2 gấp k lần phần 1 → số mol các chất trong phần 2 là: \(\left\{ \begin{array}{l}C{H_4}:\,ak\,\,\,(mol)\\{C_2}{H_2}:bk\,(mol)\end{array} \right.\)
Ta có: ∑nX = a + b + ak + bk = 0,5 (I)
Xét phần 1: Cho pư với dd Br2 chỉ có C2H2 pư, còn lại CH4 không pư
nBr2 = mBr2 : MBr2 = 16 : 160 = 0,1(mol)
PTHH: C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 (3)
(mol) b → 2b
Theo PTHH (3) ta có: nBr2 = 2nC2H2 = 2b (mol)
→ 2b = 0,1
→ b = 0,05 (mol)
Xét phần 2:
PTHH: CH4 + 2O2 \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) CO2 + 2H2O (4)
(mol) ak → ak 2ak
C2H2 + 5/2O2 \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) 2CO2 + H2O (5)
(mol) bk → 2bk bk
→ ∑nCO2 = ak + 2bk (mol)
∑nH2O = 2ak + bk (mol)
Hấp thụ CO2 và H2O vào dd Ba(OH)2 dư có pư:
PTHH: CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O (6)
(mol) (ak+2bk) → (ak+2bk)
Theo PTHH (6): nBaCO3 = nCO2 = ak + 2bk (mol)
Ta có: mdd giảm = mBaCO3 – mCO2 – mH2O
→ 197(ak+2bk) – 44(ak +2bk) – 18(2ak +bk) = 69,525
→ 117ak + 288bk = 69,525 (III)
Thế b = 0,05 vào (I) và (III) ta có: \(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}a + 0,05 + ak + 0,05k = 0,5\\117ak + 14,4k = 69,525\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a + (a + 0,05)k = 0,45\\(117a + 14,4)k = 69,525\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a + (a + 0,05)k = 0,45\,(*)\\k = \frac{{69,525}}{{117a + 14,4}}(**)\end{array} \right.\\The\,\,(**)\,vao\,(*)\,ta\,co\\a + (a + 0,05).\frac{{69,625}}{{117a + 14,4}} = 0,45\\ \Rightarrow 117{a^2} + 14,4 + 69,625a + 3,47625 = 52,65a + 6,48\\ \Rightarrow 117{a^2} + 31,275a – 3,00375 = 0\\ \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}a = 0,075\,(tm)\\a = – 0,3423\,(loai)\end{array} \right.\end{array}\)
Thay a = 0,075 vào (**) => k = 69,625/(117.0,075 + 14,4) = 3
→ ban đầu trong hh X \(\left\{ \begin{array}{l}C{H_4}:\,4a = 0,3\,(mol)\\{C_2}{H_2}:4b = 0,2(mol)\end{array} \right.\)
a) Theo PTHH (1): nAl4C3 = 1/3 nCH4 = 0,3/3 = 0,1 (mol)
Theo PTHH (2): nCaC2 = nC2H2 =0,2 (mol)
→ m = mAl4C3 + mCaC2 = 0,1.144 + 0,2.64 = 27,2 (g)
Thành phần phần trăm về thể tích các chất khí là:
\(\left\{ \begin{array}{l}\% {V_{C{H_4}}} = \frac{{{V_{C{H_4}}}}}{{{V_X}}}.100\% = \frac{{0,3 \times 22,4}}{{11,2}}.100\% = 60\% \\\% {V_{{C_2}{H_2}}} = 100\% – \% {V_{C{H_4}}} = 40\% \end{array} \right.\)
b) Cho phần 2 tác dụng với dụng với dung dịch AgNO3/NH3 dư chỉ có C2H2 pư
PTHH: C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 → C2Ag2↓ (vàng) + 2NH4NO3 (6)
(mol) 0,15 → 0,15
Phần 2 chứa số mol C2H2 là: nC2H2 = 3b = 0,15 (mol)
Theo PTHH (6): nC2Ag2 = nC2H2= 0,15 (mol)
Khối lượng kết tủa thu được là: mC2Ag2 = 0,15×240= 36 (g)