Hỗn hợp khí A chứa C2H2 và H2. Tỉ khối của A đối với hiđro là 5

Giải SBT Hoá 11

Bài 32.7 trang 50 Sách bài tập Hóa học 11:

1. Tính phần trăm thể tích từng chất trong mỗi hỗn hợp A, B và C.

2. Khối lượng bình đựng nước brom tăng thêm bao nhiêu gam?

Lời giải:

1. Giả sử trong 20,16 lít A có x mol C₂H₂ và y mol H₂.

Ta có: $\mathrm{x}+\mathrm{y}=\frac{20,16}{22,4}=0,9\left(1\right)$

Giải hệ phương trình ta có x = 0,3, y = 0,6.

Thành phần hỗn hợp A: 

C₂H₂ chiếm $\frac{0,3}{0,9}.100\%=33,33\%$

H₂ chiếm 100% - 33,33% = 66,67%

Khi A qua chất xúc tác Ni, xảy ra phản ứng cộng. C₂H₂ hợp hiđro có thể tạo thành C₂H₄ hoặc thành C₂H₆ hoặc thành cả 2 chất đó:

C₂H₂ + H₂ → C₂H₄

C₂H₂ + 2H₂ → C₂H₆

Số mol khí trong hỗn hợp B: $\frac{10,08}{22,4}=0,45$ mol

Trong hỗn hợp A có 0,3 mol C₂H₂ thì trong hỗn hợp B cũng có 0,3 mol các hiđrocacbon.

Số mol H₂ trong B là: 0,45 - 0,3 = 0,15 (mol).

Số mol H₂ đã tham gia phản ứng: 0,6 - 0,15 = 0,45 (mol).

Khi B đi qua nước brom dư, những hiđrocacbon không no đều bị giữ lại hết (phản ứng hoàn toàn).

Vậy hỗn hợp C chỉ còn lại C₂H₆ và H₂ với số mol tổng cộng là:

$\frac{7,39}{22,4}=0,33$

trong đó số mol H₂ là 0,15 mol, vậy số mol C₂H₆ là: 0,33 - 0,15 = 0,18 (mol).

Thành phần hỗn hợp C:

C₂H₆ chiếm $\frac{0,18}{0,33}.100\%=54,55\%$

H₂ chiếm 100% - 55,45% = 45,45%.

Trong hỗn hợp B cũng phải có 0,18 mol C₂H₆. Để tạo ra 0,18 mol C₂H₆ cần 0,36 mol H₂ tác dụng với C₂H₂. Vậy lượng H₂ tác dụng với C₂H₂ để tạo ra C₂H₄ là:

0,45 - 0,36 = 9.10⁻² (mol).

Lượng C₂H₄ trong hỗn hợp B là 9.10⁻² (mol) và lượng C₂H₂ trong B là:

0,3 - 0,18 - 9.10⁻² = 3.10⁻² mol.

Thành phần hỗn hợp B:

C₂H₆ chiếm $\frac{0,18}{0,45}.100\%=40\%$

C₂H₄ chiếm  $\frac{{9.10}^{-2}}{0,45}.100\%=20\%$

C₂H₂ chiếm $\frac{{3.10}^{-2}}{0,45}.100\%=6,67\%$

H₂ chiếm $\frac{0,15}{0,45}.100\%=33,33\%$

2. Khối lượng bình đựng nước brom tăng thêm:

9.10⁻².28 + 3.10⁻².26 = 3,3 (g).