Google
Câu hỏi: Đốt cháy hoàn toàn m gam cacbon trong V lít khí oxi (điều kiện tiêu chuẩn), thu được hỗn hợp khí A có tỉ khối đối với oxi là 1,25.
a) Hãy xác định thành phần phần trăm theo thể tích các khí có trong hỗn hợp A.
b) Tính m và V. Biết rằng khi dẫn hỗn hợp khí A vào bình đựng dung dịch \(Ca{\left( {OH} \right)_2}\) dư tạo thành 6g kết tủa trắng.
a) Hãy xác định thành phần phần trăm theo thể tích các khí có trong hỗn hợp A.
b) Tính m và V. Biết rằng khi dẫn hỗn hợp khí A vào bình đựng dung dịch \(Ca{\left( {OH} \right)_2}\) dư tạo thành 6g kết tủa trắng.
Lời giải chi tiết
Ta có: \({d_{A/{O_2}}} = {{\overline {{M_A}} } \over {32}} = 1,25 \Rightarrow \overline {{M_A}} = 32.1,25 = 40 \left( * \right)\)
Phương trình phản ứng : \(\eqalign{ & C + {O_2} \to C{O_2} \left( 1 \right) \cr & C + C{O_2} \to 2CO \left(2 \right) \cr} \)
Bài toán này có thể xảy ra hai trường hợp sau :
Trường hợp 1 : Oxi dư (không có phản ứng 2) : Hỗn hợp A gồm CO2 và O2 dư. Thành phần phần trăm các chất trong hỗn hợp về mặt toán học không ảnh hưởng đến số mol hỗn hợp. Xét 1 mol hỗn hợp A, trong đó x là số mol của CO2 và (1-x) là số mol của O2 dư.
Ta có \(\overline {{M_A}} = {{44x + \left( {1 - x} \right)32} \over 1} = 40 \Rightarrow x = {2 \over 3}\)
Vậy \(\% {V_{C{O_2}}} = {2 \over 3}. 100 = 66,67\% \)
\(\% {V_{{O_2}}} = 33,33\% .\)
Trường hợp 2 : O2 thiếu (có phản ứng 2), hỗn hợp A có CO2 và CO.
Tương tự trên, xét 1 mol hỗn hợp A, trong đó a là số mol của CO2 và (1-a) là số mol của CO.
Ta có : \(\overline {{M_A}} = {{44x + \left( {1 - x} \right)28} \over 1} = 40 \Rightarrow x = 0,75\)
Vậy \(\% {V_{C{O_2}}} = {a \over {a + b}}. 100 = {{3b} \over {4b}}. 100 = 75\% \)
\(\% {V_{CO}} = 25\% .\)
b) Tính m, V.
\(\eqalign{ & C{O_2} + Ca{\left( {OH} \right)_2} \to CaC{O_3} \downarrow + {H_2}O \cr & 0,06 \leftarrow 0,06 = {6 \over {100}} \cr} \)
Trường hợp 1 : \({n_{C{O_2}}} = 0,06 mol \Rightarrow {n_{{O_2} dư}} = 0,03 \left( {mol} \right)\)
Vậy \({m_c} = 0,06.12 = 0,72 gam\)
\({V_{{O_2}}} = \left( {0,06 + 0,03} \right). 22,4 = 2,016 \)(lít)
Trường hợp 2 : \({n_{C{O_2}}} = 0,06 mol, {n_{CO}} = {1 \over 3}{n_{C{O_2}}} = 0,02 \left( {mol} \right)\)
\(\eqalign{ & \Rightarrow {n_C} = {n_{C{O_2}}} + {n_{CO}} = 0,06 + 0,02 = 0,08 \cr&\Rightarrow {m_C} = 0,08.12 = 0,96\left( g \right) \cr & {n_{{O_2}}} = {n_{C{O_2}}} + {1 \over 2}{n_{CO}} = 0,06 + 0,01 = 0,07 mol \cr& \Rightarrow {V_{{O_2}}} = 0,07.22,4 = 1,568 \left({lit} \right) \cr} \)
Ta có: \({d_{A/{O_2}}} = {{\overline {{M_A}} } \over {32}} = 1,25 \Rightarrow \overline {{M_A}} = 32.1,25 = 40 \left( * \right)\)
Phương trình phản ứng : \(\eqalign{ & C + {O_2} \to C{O_2} \left( 1 \right) \cr & C + C{O_2} \to 2CO \left(2 \right) \cr} \)
Bài toán này có thể xảy ra hai trường hợp sau :
Trường hợp 1 : Oxi dư (không có phản ứng 2) : Hỗn hợp A gồm CO2 và O2 dư. Thành phần phần trăm các chất trong hỗn hợp về mặt toán học không ảnh hưởng đến số mol hỗn hợp. Xét 1 mol hỗn hợp A, trong đó x là số mol của CO2 và (1-x) là số mol của O2 dư.
Ta có \(\overline {{M_A}} = {{44x + \left( {1 - x} \right)32} \over 1} = 40 \Rightarrow x = {2 \over 3}\)
Vậy \(\% {V_{C{O_2}}} = {2 \over 3}. 100 = 66,67\% \)
\(\% {V_{{O_2}}} = 33,33\% .\)
Trường hợp 2 : O2 thiếu (có phản ứng 2), hỗn hợp A có CO2 và CO.
Tương tự trên, xét 1 mol hỗn hợp A, trong đó a là số mol của CO2 và (1-a) là số mol của CO.
Ta có : \(\overline {{M_A}} = {{44x + \left( {1 - x} \right)28} \over 1} = 40 \Rightarrow x = 0,75\)
Vậy \(\% {V_{C{O_2}}} = {a \over {a + b}}. 100 = {{3b} \over {4b}}. 100 = 75\% \)
\(\% {V_{CO}} = 25\% .\)
b) Tính m, V.
\(\eqalign{ & C{O_2} + Ca{\left( {OH} \right)_2} \to CaC{O_3} \downarrow + {H_2}O \cr & 0,06 \leftarrow 0,06 = {6 \over {100}} \cr} \)
Trường hợp 1 : \({n_{C{O_2}}} = 0,06 mol \Rightarrow {n_{{O_2} dư}} = 0,03 \left( {mol} \right)\)
Vậy \({m_c} = 0,06.12 = 0,72 gam\)
\({V_{{O_2}}} = \left( {0,06 + 0,03} \right). 22,4 = 2,016 \)(lít)
Trường hợp 2 : \({n_{C{O_2}}} = 0,06 mol, {n_{CO}} = {1 \over 3}{n_{C{O_2}}} = 0,02 \left( {mol} \right)\)
\(\eqalign{ & \Rightarrow {n_C} = {n_{C{O_2}}} + {n_{CO}} = 0,06 + 0,02 = 0,08 \cr&\Rightarrow {m_C} = 0,08.12 = 0,96\left( g \right) \cr & {n_{{O_2}}} = {n_{C{O_2}}} + {1 \over 2}{n_{CO}} = 0,06 + 0,01 = 0,07 mol \cr& \Rightarrow {V_{{O_2}}} = 0,07.22,4 = 1,568 \left({lit} \right) \cr} \)