Hỗn hợp Z gồm một hiđrocacbon A và oxi (lượng oxi trong Z gấp đôi lượng oxi cần thiết để đốt cháy hết A). Bật tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp Z, đến khi kết thúc phản ứng thì thể tích khí và hơi sau khi đốt không đổi so với ban đầu. Nếu cho ngưng tụ hơi nước của hỗn hợp sau khi đốt thì thể tích giảm đi 40% ( biết rằng các thể tích khí và hơi đều đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất).
Trả lời câu hỏi dưới đây:
Đốt cháy hoàn toàn 8,96 lít khí A( đo ở đktc) rồi cho toàn bộ sản phẩm vào dung dịch chứa 22,2 gam Ca(OH)2 thì khối lượng của dung dịch tăng hay giảm bao nhiêu gam?
Số mol CH4 là = 0,4 mol
Số mol Ca(OH)2 = = 0,3mol
Các phản ứng có thể xảy ra:
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O (2)
0,4 mol → 0,4 → 0,8
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 ↓ + H2O (3)
0,3mol → 0,3 → 0,3
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 (4)
0,1 ← 0,1mol
Theo (2) => số mol CO2 = Số mol CH4 = 0,4 mol
Xét tỷ lệ ta thấy 1 < < 2
Do vậy xảy ra cả (3) và (4).
Lượng CaCO3 sinh ra cực đại ở (3) sau đó hòa tan một phần theo (4). Theo (3)
Số mol CaCO3 = Số mol CO2 = Số mol Ca(OH)2 = 0,3 mol
Số mol CO2 tham gia phản ứng (4) là (0,4 – 0,3) = 0,1 mol
Theo (4) số mol CaCO3 = số mol CO2 =0,1mol
Vậy số mol CaCO3 không bị hòa tan sau phản ứng (4) là:
0,3 – 0,1 =0,2 mol
Ta có: ( + ) - = 0,4. 44 + 0,8. 18 – 0,2. 100 = 12 gam
Vậy khối lương dung dịch tăng lên 12 gam
Dùng công thức kinh nghiệm:
= 2. - = 2. 0,3 – 0,4 = 0,2 mol