Google
Câu hỏi: Hỗn hợp X gồm Al, Ca, Al4C3 và CaC2. Cho 15,5 gam X vào nước dư, thu được dung dịch Y và hỗn hợp khí Z gồm C2H2, CH4, H2. Đốt cháy hoàn toàn Z cần vừa đủ V lít khí O2 (đktc), thu được 8,8 gam CO2 và 9,45 gam H2O. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch Na2CO3 dư, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m và V lần lượt là:
A. 15 và 5,18
B. 25 và 10,36
C. 15 và 5,18
D. 15 và 10,36
A. 15 và 5,18
B. 25 và 10,36
C. 15 và 5,18
D. 15 và 10,36
Phân tích:
- Sơ đồ phản ứng: $X\left\{ \begin{aligned}
& Al \\
& A{{l}_{4}}{{C}_{3}} \\
& Ca \\
& Ca{{C}_{2}} \\
\end{aligned} \right.\Leftrightarrow X\left\{ \begin{aligned}
& Al \\
& Ca \\
& C \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{{{H}_{2}}O}\left\langle \begin{aligned}
& Z:{{C}_{2}}{{H}_{2}},C{{H}_{4}},{{H}_{2}}\xrightarrow{{{O}_{2}}}\underbrace{C{{O}_{2}}}_{0,2}+\underbrace{{{H}_{2}}O}_{0,525} \\
& C{{a}^{2+}},AlO_{2}^{-},O{{H}^{-}}\xrightarrow{N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}}CaC{{O}_{3}} \\
\end{aligned} \right.$
- BTNT oxi cho phản ứng đốt cháy Z, tìm được số mol O2
- Nếu không quy đổi X thì đặt 4 ẩn cho 4 chất Al, Ca, Al4C3 và CaC2 nhưng quy đổi X thành nguyên tử Al, Ca, C thì chỉ có 2 ẩn (số mol C dễ dàng tìm được dựa vào BTNT C)
- Bảo toàn electron cho cả 2 quá trình: $3{{n}_{Al}}+3{{n}_{Ca}}+4\underbrace{{{n}_{c}}}_{0,2}=4\underbrace{{{n}_{{{O}_{2}}}}}_{0,4625}$
- Lập phương trình BTNT cacbon và khối lượng hỗn hợp, tìm được số mol Al và Ca
Hướng dẫn giải:
- BTNT O: ${{n}_{{{O}_{2}}}}.2=\underbrace{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}_{0,2}.2+\underbrace{{{n}_{{{H}_{2}}O}}}_{0,525}.1\Rightarrow {{n}_{{{O}_{2}}}}=0,4625 mol\Rightarrow {{V}_{{{O}_{2}}}}=10,36$ lít
- Quy hỗn hợp X thành Al, Ca C
- BTNT cacbon: ${{n}_{C}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}=\dfrac{8,8}{44}=0,2 mol$
- $\left\{ \begin{aligned}
& \underbrace{{{m}_{\text{hỗn hợp}}}}_{15,15}=27{{n}_{Al}}+40{{n}_{Ca}}+\underbrace{{{m}_{C}}}_{12.0,2} \\
& Bảo\ tòan\ electron: 3{{n}_{Al}}+2{{n}_{Ca}}+4.0,2=4.\underbrace{{{n}_{{{O}_{2}}}}}_{0,4625} \\
\end{aligned} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{Al}}=0,25 mol \\
& {{n}_{Ca}}=0,15 mol \\
\end{aligned} \right.$
- ${{n}_{CaC{{O}_{3}}}}={{n}_{Ca}}=0,15\Rightarrow {{m}_{CaC{{O}_{3}}}}=0,15.100=15 gam$
- Sơ đồ phản ứng: $X\left\{ \begin{aligned}
& Al \\
& A{{l}_{4}}{{C}_{3}} \\
& Ca \\
& Ca{{C}_{2}} \\
\end{aligned} \right.\Leftrightarrow X\left\{ \begin{aligned}
& Al \\
& Ca \\
& C \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{{{H}_{2}}O}\left\langle \begin{aligned}
& Z:{{C}_{2}}{{H}_{2}},C{{H}_{4}},{{H}_{2}}\xrightarrow{{{O}_{2}}}\underbrace{C{{O}_{2}}}_{0,2}+\underbrace{{{H}_{2}}O}_{0,525} \\
& C{{a}^{2+}},AlO_{2}^{-},O{{H}^{-}}\xrightarrow{N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}}CaC{{O}_{3}} \\
\end{aligned} \right.$
- BTNT oxi cho phản ứng đốt cháy Z, tìm được số mol O2
- Nếu không quy đổi X thì đặt 4 ẩn cho 4 chất Al, Ca, Al4C3 và CaC2 nhưng quy đổi X thành nguyên tử Al, Ca, C thì chỉ có 2 ẩn (số mol C dễ dàng tìm được dựa vào BTNT C)
- Bảo toàn electron cho cả 2 quá trình: $3{{n}_{Al}}+3{{n}_{Ca}}+4\underbrace{{{n}_{c}}}_{0,2}=4\underbrace{{{n}_{{{O}_{2}}}}}_{0,4625}$
- Lập phương trình BTNT cacbon và khối lượng hỗn hợp, tìm được số mol Al và Ca
Hướng dẫn giải:
- BTNT O: ${{n}_{{{O}_{2}}}}.2=\underbrace{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}_{0,2}.2+\underbrace{{{n}_{{{H}_{2}}O}}}_{0,525}.1\Rightarrow {{n}_{{{O}_{2}}}}=0,4625 mol\Rightarrow {{V}_{{{O}_{2}}}}=10,36$ lít
- Quy hỗn hợp X thành Al, Ca C
- BTNT cacbon: ${{n}_{C}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}=\dfrac{8,8}{44}=0,2 mol$
- $\left\{ \begin{aligned}
& \underbrace{{{m}_{\text{hỗn hợp}}}}_{15,15}=27{{n}_{Al}}+40{{n}_{Ca}}+\underbrace{{{m}_{C}}}_{12.0,2} \\
& Bảo\ tòan\ electron: 3{{n}_{Al}}+2{{n}_{Ca}}+4.0,2=4.\underbrace{{{n}_{{{O}_{2}}}}}_{0,4625} \\
\end{aligned} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{Al}}=0,25 mol \\
& {{n}_{Ca}}=0,15 mol \\
\end{aligned} \right.$
- ${{n}_{CaC{{O}_{3}}}}={{n}_{Ca}}=0,15\Rightarrow {{m}_{CaC{{O}_{3}}}}=0,15.100=15 gam$
Đáp án D.