Question

[Nguyễn Hoàng Nam]

Đốt cháy hoàn toàn 0,92 gam hỗn hợp X gồm C₂H₄, H₂, C₃H₆, CO, C₄H₈  bằng O₂ vừa đủ rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng 2 lít dung dịch Ca(OH)₂ 0,02 M thấy xuất hiện m₁gam kết tủa. Lọc bỏ kết tủa, thu được dung dịch Y có khối lượng tăng 0,82 gam so với dung dịch Ca(OH)₂ ban đầu. Thêm từ từ dung dịch Ba(OH)₂ vào dung dịch Y đến khi kết tủa hết các ion kim loại, thấy có m₂ gam kết tủa. Biết m₁ + m₂ = 6,955, tính thành phần phần trăm theo khối lượng của CO và H₂ có trong hỗn hợp X.

Answer 1

[Ngô Quang Sinh]

C₂H₄, C₃H₆, C₄H₈ cùng là anken nên có công thức chung là C_nH_2n

2CO + O₂ → 2CO₂↑   (1)

x              → x           (mol)

2H₂ + O₂ → 2H₂O (2)

y           → y            (mol)

C_nH_2n + O₂ → nCO₂ + 2nH₂O (3)

Sản phẩm cháy thu được gồm có CO₂ và H₂O.

Khi hấp thụ vào dd Ca(OH)₂: 0,04 mol thu được dung dịch Y, thêm từ từ Ba(OH)₂ vào dung dịch Y thu được kết tủa của các ion kim loại => CO₂ phản ứng với Ca(OH)₂ theo phương trình:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O  (4)

CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂ + H₂O  (5)

Dd Y chứa Ca(HCO₃)₂

BaCl₂ + Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃↓ + BaCO₃↓ + H₂O (6)

m₁ = m_CaCO3(4)

m₂ = m_{CaCO3(5) ­} + m_BaCO3

=> m₁ + m₂ = ∑ m_CaCO3↓ + m­_BaCO3 = 6,955 (g) (*)

BTNT Ca: => ∑n_CaCO3↓ = ∑ n_{Ca(OH)2 (4+5)} = 0,04 (mol)

Từ (*)

 => n_CaCO3(6) = n_BaCO3 = 0,015 (mol)

=> n­_CaCO3(4) = ∑n_Ca(OH)2 – n_BaCO3 = 0,04 – 0,015 = 0,025 (mol)

BTNT C => ∑ n_CO2 = ∑ n_CaCO3 + n_BaCO3 = 0,04 + 0,015 = 0,055 (mol)

Khối lượng dd Y tăng 0,82 gam so với dd Ca(OH)₂ ban đầu

=> m_CO2 + m_H2O – m_CaCO3(4) = 0,82

=> m_H2O = 0,82 + 0,025.100 – 0,055.44 = 0,9 (g)

=> n_H2O = 0,9 : 18 = 0,05 (mol)

BTKL ta có: m_hhX + m_O2 = m_CO2 + m_H2O

=> m_O2 = 0,055.44 + 0,9 – 0,92 = 2,4 (g) => n_O2 = 0,075 (mol)

BTNT O: n_{O( trong CO)} + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O

=> n_{O( trong CO)} = 2.0,055 + 0,05 – 0,075.2 = 0,01 (mol) => n_CO = 0,01 (mol)

Từ PTHH (1), (2), (3) ta thấy khi đốt cháy C_nH_2n luôn cho n_H2O = n_CO2 => sự chênh lệch mol CO₂ và mol H₂O là do đốt cháy CO và H₂

=> n_CO2 – n_H2O = x – y = 0,055 – 0,05 = 0,005 (mol)

Mặt khác: n_CO – n_H2 = x – y = 0,005 (mol)

=> n_H2 = n_CO – 0,005= 0,01 – 0,005 = 0,055 (mol)