Bài tập Hidrocacbon (Phần 7) pptx

78

64
d2,5d6aa
84d70.2,5d56.6a42a
M =
+++
+
+
+
=
Þ 64
d5,37a
259d378a
=
+
+

Þ d = 2a (4)
Þ c= 2,5.2a = 5a (3’)
n
hh
= a + b + c + d = a + 6a + 5a + 2a = 14a
Ở cùng điều kiện, tỉ lệ về số mol bằng tỉ lệ về thể tích
%C
3
H
6
= %14,7%100*
14a

a
=
%C
4
H
8
= %85,42%100*
14a
6a
=
%C
5
H
10
= %71,35%100*
14a
5a
=
%C
6
H
12
= %28,14%100*
14a
2a
=



II.3 – BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HỖN HỢP CÁC

HIDROCACBON ĐÃ BIẾT CTPT

v II.3.1 MỘT SỐ LƯU Ý KHI GIẢI BÀI TOÁN HỖN HỢP :
- Khai thác tính chất hóa học khác nhau của từng loại hydrocacbon, viết các phương
trình phản ứng.
- Đặt a, b, c,… lần lượt là thể tích (hoặc số mol) khí trong hỗn hợp.
- Lập các phương trình đại số : bao nhiêu dữ kiện là bấy nhiêu phương trình.
- Các thí nghiệm thường gặp trong toán hỗn hợp :
+ Đốt cháy hỗn hợp trong O
2
: thường dùng lượng dư O
2
(hoặc đủ) để phản ứng xảy ra
hoàn toàn, nếu thiếu oxi bài toán sẽ trở nên phức tạp vì sản phẩm có thể là C, CO, CO
2
,
H
2
O, hoặc sản phẩm chỉ gồm CO
2
, H
2
O đồng thời dư hydrocacbon.
+ Phản ứng cộng với H
2
: cho hỗn hợp gồm hydrocacbon chưa no và H
2
qua Ni, t
o
C (hoặc

Pd,t
o
) sẽ có phản ứng cộng.
- Độ giảm thể tích hỗn hợp bằng thể tích H
2
tham gia phản ứng.
Ta luôn có :
- Số mol hỗn hợp trước phản ứng lớn hơn số mol hỗn hợp sau phản ứng.

hh
n
T
>
hh
n
S

- Khối lượng hỗn hợp trước và sau phản ứng bằng nhau (ĐLBTKL).
m
hh T
= m
hhS

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

79

Þ
T
M <

S
M Þ d
T
< d
S

+ Phản ứng với dd brôm và thuốc tím dư, độ tăng khối lượng của dd chính là khối lượng
của hydrocacbon chưa no.
C
n
H
2n+2-2k
+ kBr
2
® C
n
H
2n+2-2k
Br
2k

+ Phản ứng đặc trưng của ankin-1 :
2R(C
º
CH)
n
+ nAg
2
O ® 2R(C
º

CAg)
n
¯ + nH
2
O
Khi làm toán hỗn hợp do số mol các chất luôn thay đổi qua mỗi thí nghiệm do đó khi
qua thí nghiệm mới ta nên liệt kê số mol của hỗn hợp sau và trước mỗi thí nghiệm.
Lưu ý : trong công thức tính PV = nRT thì V là V
bình
.
Ví dụ :
Một bình kín có dung tích 17,92 lít đựng hỗn hợp gồm khí hidro và axetilen (ở O
o
C
và 1 atm) và một ít bột Ni xúc tác. Nung nóng bình một thời gian sau đó làm lạnh đến 0
o
C.
a) Nếu cho ½ lượng khí trong bình qua dd AgNO
3
/NH
3
sẽ sinh ra 1,2 gam kết tủa vàng
nhạt. Tìm số gam axetilen còn lại trong bình.
b) Cho ½ lượng khí còn lại qua dd Brom thấy khối lượng dung dịch tăng lên 0,41 gam.
Tính số gam etilen tạo thành trong bình.
c) Tính thể tích etan sinh ra và thể tích H
2
còn lại sau phản ứng. Biết tỉ khối hỗn hợp đầu
(H
2

+ C
2
H
2
trước phản ứng) so với H
2
= 4. Bột Ni có thể tích không đáng kể.
GIẢI
a) Tính lượng axetilen còn dư :
v Phần 1 :
Sản phẩm cháy tạo kết tủa vàng nhạt với ddAgNO
3
/NH
3
chứng tỏ hỗn hợp còn
axetilen dư
Các ptpứ :
C
2
H
2
+ Ag
2
O ¾¾¾¾®¾
33
/NHddAgNO
C
2
Ag
2

¯ + H
2
O
nC
2
Ag
2
= 005,0
240
2,1
= (mol)
Lượng axetilen còn lại trong bình :
nC
2
H
2
dư = 2nC
2
H
2
pứ = 2nC
2
Ag
2
= 2.0,005 = 0,01 (mol)
b) Tính số gam etilen tạo thành trong bình :
v Phần 2 :
Các ptpứ :
C
2

H
4
+ Br
2
® C
2
H
4
Br
2

b ® b ® b (mol)
C
2
H
2
+ 2Br
2
® C
2
H
2
Br
4

0,005 ® 2.0,005 (mol)
Áp dụng ĐLBT khối lượng :
m
bình tăng
= mC

2
H
4
+ mC
2
H
2

Þ mC
2
H
4
= m
bình tăng
– mC
2
H
2
= 2(0,41- 0,005.26) = 0,56 (g)
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

80

nC
2
H
4
= 02,0
28
56,0

= (mol)
c) Thể tích etan sinh ra và thể tích H
2
còn lại :
v Phần 3 :
n
hh
= 8,0
4,22
92,17
= (mol)
Gọi x (mol) là số mol H
2
trong 0,8 mol hỗn hợp ban đầu.
M
hh
= 4.2 = 8
M
hh
= 8
8,0
)8,0(26.2
=
-
+
xx

Þ x = 0,6 (mol)
nC
2

H
2 bđ
= 0,2 (mol)
Các ptpứ :
C
2
H
2
+ H
2
¾¾®¾
C
o
tNi,
C
2
H
4

0,02 ¬ 0,02 (mol)
C
2
H
2
+ 2H
2
¾¾®¾
C
o
tNi,

C
2
H
6

y ® 2y ® y (mol)
Gọi y là số mol etan tạo thành.
nC
2
H
2 pứ tạo etan
= y = 0,2 – (0,01 + 0,02)
= 0,17 (mol)
Þ n
Etan
= 0,17 (mol)
nH
2 còn lại
= 0,6 – (0,02 + 2.0,17) = 0,24 mol

Ghi chú : ta nên đặt các ẩn số ngay từ đầu và phải cùng đơn vị. Qua mỗi thí nghiệm sẽ
giúp ta tìm một ẩn số.
Lưu ý lượng hỗn hợp mang phản ứng trong mỗi thí nghiệm có thể khác nhau nhưng tỉ lệ
thành phần các chất trong hỗn hợp không đổi.


II.3.2 PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH THÀNH
PHẦN HỖN HỢP CÁC HYDROCAC ĐÃ BIẾT CTPT

Bài 1 :

Đốt cháy hoàn toàn 100cm
3
hỗn hợp A gồm : C
2
H
6
, C
2
H
4
, C
2
H
2
và H
2
thì thu được
90cm
3
CO
2
. Nung nóng 100cm
3
A có sự hiện diện của Pd thì thu được 80cm
3
hỗn hợp khí
B. Nếu cho B tiếp tục qua Ni, t
o
thì thu được chất duy nhất.
Tìm % các chất trong hỗn hợp.

GIẢI :

Đặt 100cm
3
hh A gồm : C
2
H
6
: a
C
2
H
4
: b
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

81

C
2
H
2
: c
H
2
: d (cm
3
)
Þ a + b + c + d = 100 (cm
3

)

v TN1 :
Các ptpứ :
C
2
H
6
+ 7/2O
2
® 2CO
2
+ 3H
2
O
a ® 2a (mol)
C
2
H
4
+ 3O
2
® 2CO
2
+ 2H
2
O
b ® 2b (mol)
C
2

H
2
+ 5/2O
2
® 2CO
2
+ H
2
O
c ® 2c (mol)
H
2
+ 1/2O
2
® H
2
O
d ® d (mol)
Lưu ý : H
2
cũng cháy trong Oxi, sản phẩm là H
2
O.
VCO
2
= 2(a + b + c) = 90 (cm
3
)
Þ a + b + c = 45 (cm
3

)
Þ d = 100 – 45 = 55(cm
3
) (1)

v TN2 : xúc tác Pd,t
o
C thì một liên kết
p
bị đứt, sản phẩm cộng là anken.
C
2
H
2
+ H
2
¾¾®¾
CtPd,
o
C
2
H
4

c ® c (cm
3
)
Thể tích hỗn hợp giảm :
V
khí giảm

= 2c – c = c = 100 – 80 = 20 (cm
3
) (2)

Hỗn hợp khí B gồm : C
2
H
6
: a
C
2
H
4
: b + c (cm
3
)
H
2
: d – c = 55 – 20 = 35

v TN3 :
C
2
H
4
+ H
2
¾¾®¾
CtNi,
o

C
2
H
6

b + c b + c (cm
3
)
Vì chỉ thu được một khí duy nhất Þ C
2
H
4
và H
2
đều hết.
Þ b + c = 35 Þb = 35 – c = 35 – 20 = 15 (cm
3
)
a = 100 – (b + c + d) = 100 – (15 + 20 + 55) = 10 (cm
3
)
% thể tích các chất trong hỗn hợp :
%V
C2H6
= %100.
100
10
%100.
100
=

a
=10%
%V
C2H4
= %100.
100
15
%100.
100
=
b
= 15%
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

82

%V
C2H2
= %100.
100
20
%100.
100
=
c
= 20%
%V
H2
= %100.
100

55
%100.
100
=
d
= 55%

Bi 2 :
Cho 11 gam hn hp gm 6,72 lớt hydrocacbon mch h A v 2,24 lớt mt ankin. t
chỏy hn hp ny thỡ tiờu th 25,76 lớt Oxi. Cỏc th tớch o ktc.
a) Xỏc nh loi hydrocacbon.
b) Cho 5,5 gam hn hp trờn cựng 1,5 gam hidro vo mt bỡnh kớn cha sn mt ớt bt Ni
( ktc) un núng bỡnh phn ng xy ra hon ton ri a v O
o
C. Tớnh thnh phn %
hn hp cui cựng v ỏp sut trong bỡnh.

GII :
Da vo ptp chỏy, t s mol cỏc cht v gii h phng trỡnh tỡm cỏc giỏ tr x, n.

a) Xỏc nh loi hydrocacbon :
S mol cỏc cht : n
A
= 3,0
4,22
72,6
= (mol)
n
ankin
= 1,0

4,22
24,2
= (mol)
nO
2
= 15,1
4,22
76,25
= (mol)
Gi 11g hn hp
ợ
ớ
ỡ
-
1,0::
3,0::
22nn
yx
HCAnkin
HCA
(mol)
Cỏc ptp :

OH
2
y
xCOO
4
y
xHC

22
t
2yx
0
+ắđắ
ữ
ứ
ử
ỗ
ố
ổ
++

0,3đ 0,3(x + y/4) (mol)
O1)H(nnCOO
2
1-3n
HC
2222-2nn
-+ắđắ+
0,1 đ 0,1(3n-1)/2 (mol)
n
O2
= 0,3(x +
4
y
) + 0,1(
2
1-3n
) = 1,15

m
hh
= (12x + y)0,3 + (14n - 2)0,1 = 11
36x + 3y + 14n = 112 (1)
4x + y + 2n = 16 (2)
(1) 7.(2) ị y = 2x

Thay y = 2x vo (1), (2) :
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

83

36x + 6x +14n = 112
4x + 2x + 2n = 16
Û 3x + n = 8 Þ x < 66,2
3
8
=
Þ x = 2 C
2
H
4

n = 2 Û C
2
H
2

b) Tính thành phần % hỗn hợp cuối cùng và áp suất trong bình :
n

H2
= 1,5/2 = 0,75 (mol)
Hỗn hợp mới gồm C
2
H
4
: 0,015 mol
C
2
H
2
: 0,05 mol
H
2
: 0,75 mol
Các ptpứ :
C
2
H
4
+ H
2
¾¾®¾
CtNi,
o
C
2
H
6

0,15 ® 0,15 ® 0,15
C
2
H
2
+ 2H
2
¾¾®¾
CtNi,
o
C
2
H
6

0,05 ® 0,1 ® 0,05
Sản phẩm thu được gồm : C
2
H
6
: 0,2 mol
H
2
dư : 0,5 mol
Tỉ lệ %thể tích chính là tỉ lệ % số mol :
%V
C2H6
= %6,28%100.
5,02,0
2,0

=
+

%V
H2
= %4,71%100.
5,02,0
5,0
=
+

· Tính áp suất :
PV
bình
= nRT
Trước phản ứng n
1
= nC
2
H
4
+ nC
2
H
2
+ nH
2
= 0,15 + 0,05 + 0,75 = 0,95 (mol)
Sau phản ứng n
2

= nC
2
H
6
+ nH
2dư
= 0,7 (mol)
Ở cùng điều kiện V
bình
, T = const
1
2
1
2
n
n
P
P
= Þ P
2
= 73,0
95,0
7,0
n
n
1
2
@= (atm) (P
1
= 1atm )

Bài 3 :
Một hỗn hợp khí A gồm C
2
H
2
và H
2
có tỉ khối hơi so với không khí bằng 0,4. Đun
nóng A với xúc tác Ni một thời gian thu được hỗn hợp khí B, tỉ khối của B so với không
khí bằng
7
4
. Nếu cho toàn bộ lượng B qua dung dịch KMnO
4
dư thì còn lại khí D thoát ra
ngoài, tỉ khối của D so với H
2
bằng 4,5. Các thể tích đo ở đktc.
a) Tính thành phần % thể tích của hỗn hợp A.
b) Tính tỉ số thể tích của A so với thể tích B. Giải thích sự thay đổi thể tích đó.
c) Tính thành phần % thể tích của hỗn hợp khí D
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

84

d) Biết V
B
= 3,136 lít, hỏi nếu hấp thu hết lượng B này trong dd Brom dư thì khối lượng
các sản phẩm thu được là bao nhiêu?

Tóm tắt :
hh A C
2
H
2
H
2
Ni,t
o
C
hh B
dd KMnO
4
dö
khí D thoaùt ra
d
A/KK
=0,4
d
B/kk
= 4/7
d
D/KK
= 4,5
hh B
dd Br
2
dö
3,136 lít
m sp?

GIẢI :

a. % thể tích của hỗn hợp A :
Trong A, đặt C
2
H
2
: a (mol)
H
2
: b (mol)
Ahh
M = 0,4.29 = 11,6
Þ
b
a
2b 26a
+
+
= 11,6 Þ b = 1,5a
%C
2
H
2
= %100.
b
a
a
+

= %100.
1,5aa
a
+
= 40%
%H
2
= 100% - 40% = 60%

b. Tỉ lệ thể tích của A so với B :
Phản ứng có thể xảy ra :
C
2
H
2
+ H
2
¾¾®¾
CtNi,
o
C
2
H
4

C
2
H
2
+ 2H

2
¾¾®¾
CtNi,
o
C
2
H
6

Phản ứng cộng H
2
làm giảm số mol khí nhưng không làm thay đổi khối lượng khí
Þ n
B
< n
A
Þ V
B
< V
A
.
Ta có :
m
A
= m
B
Þ
Ahh
M .n
A

=
Bhh
M .n
B
Þ
B
A
n
n
=
hhA
hhB
M
M

Với
Bhh
M = 29.
7
116
7
4
= (gam/mol) và
Ahh
M = 11,6 Þ
7
10
6,11
7
116

n
n
B
A
==
Vì tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ số mol khí nên V
A
: V
B
= 10 : 7

c. % thể tích hỗn hợp khí D :
Hỗn hợp B gồm C
2
H
4
, C
2
H
6
, C
2
H
2
dư và H
2
dư khi cho qua dung dịch KMnO
4
thì
C

2
H
4
và C
2
H
2
dư bị oxi hóa và giữ lại trong dung dịch :
C
2
H
4
+ [O] + H
2
O

® C
2
H
4
(OH)
2

C
2
H
2
+ 4[O] ® HOOC–COOH
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

85

Hỗn hợp khí D thoát ra gồm C
2
H
6
và H
2
dư. Trong hỗn hợp D gọi C
2
H
6
: x(mol) và
H
2
dư : y (mol). Ta có
Dhh
M = 4,5.2 = 9 Þ
yx
2y 30x
+
+
= 9 Þ y = 3x
Þ %C
2
H
6
=
yx
x

+
.100% = %100.
3x
x
x
+
= 25%
%H
2
= 100% - 25% = 75%

d. Khối lượng các sản phẩm :
C
2
H
2
+ H
2
¾¾®¾
CtNi,
o
C
2
H
4

u u u (mol)
C
2
H

2
+ 2H
2
¾¾®¾
CtNi,
o
C
2
H
6

x 2x x (mol)
Gọi u (mol) là số mol C
2
H
4
thu được Þ B gồm :
C
2
H
4
: u (mol)
C
2
H
6
: x (mol)
C
2
H

2
dư : a – (u + x) (mol)
H
2
dư : 3x (mol)
· n
B
= =
4,22
136,3
0,14 (mol) Þ u + x + a – (u + x) + 3x = 0,14 Þ a + 3x = 0,14 (1)
· n
H2
ban đầu = 1,5a(mol) Þ u + 2x +3x = 1,5 Þ1,5a = u + 5x (2)
·
B
A
n
n
= Þ
7
10
7
10
0,14
2,5a
= Þ a = 0,8 (mol)
Từ (1) Þ x = 0,02 (mol)
Từ (2) Þ u = 0,02 (mol)
Trong B chỉ có C

2
H
4
: 0,02 (mol) và C
2
H
2
: 0,04 (mol) cho phản ứng cộng với dung
dịch Br
2
:
C
2
H
4
+ Br
2
® C
2
H
4
Br
2

0,02 ® 0,02 (mol)
C
2
H
2
+ 2Br

2
® C
2
H
2
Br
4

0,04 ® 0,04 (mol)
Þ mC
2
H
4
Br
2
= 0,02.188 = 3,76 (gam)
mC
2
H
2
Br
4
= 0,04.346 = 13,84 (gam)

Bài 4 :
Một bình kín 2 lít ở 27,3
o
C chứa 0,03 mol C
2
H

2
; 0,015 mol C
2
H
4
và 0,04 mol H
2
có
áp suất P
1
. Tính P
1

- Nếu trong bình đã có một ít bột Ni làm xúc tác (thể tích không đáng kể) nung bình
đến nhiệt độ cao để phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau đó đưa về nhiệt độ ban đầu được hỗn
hợp khí A có áp suất P
2
.
- Cho hỗn hợp A tác dụng với lượng dư dd AgNO
3
/NH
3
thu được 3,6 gam kết tủa.
Tính P
2
. Tính số mol mỗi chất trong A
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

86

GIẢI :
· Tính áp suất P
1
:
Tổng số mol các chất trước phản ứng :
n
1
= nC
2
H
2
+ nC
2
H
4
+ nH
2
= 0,03 + 0,015 + 0,04 = 0,085 (mol)
Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng :
05,1
2
3,300.082,0.085,0
11
1
===Þ=
V
RTn
PnRTPV atm
· Tính áp suất P

2
và số mol các chất :
Các ptpứ :
C
2
H
2
+ H
2
¾¾®¾
CtNi,
o
C
2
H
4

a ® a ® a (mol)
C
2
H
4
+ H
2
¾¾®¾
CtNi,
o
C
2
H

6

b ® b ® b (mol)
Vì số mol H
2
= 0,04 < nC
2
H
2
+ nC
2
H
4
= 0,045 (mol) nên phản ứng hết H
2

Đặt a, b là số mol H
2
tham gia hai phản ứng trên
Þ a + b = 0,04 (1)(mol)
C
2
H
2
còn dư sau phản ứng trên tác dụng với lượng dư dd AgNO
3
/NH
3
:
HC

º
CH + Ag
2
O ¾¾¾¾®¾
33
/NHddAgNO
C
2
Ag
2
¯ + H
2
O
0,015 ¬ 0,015 (mol)
nC
2
Ag
2
= 015,0
240
6,3
= (mol)
Þ nC
2
H
2
dư = 0,015 mol
Þ nC
2
H

2 phản ứng
= a = 0,03 – 0,015 = 0,015 (mol)
b = 0,04 – a = 0,04 – 0,015 = 0,025 (mol)
å
nC
2
H
4
= nC
2
H
4 bđ
+ a = 0,015 + 0,015 = 0,03 (mol)
nC
2
H
4 d

ư
= 0,03 – b = 0,03 – 0,025 = 0,005 (mol)
Áp suất P
2
:

å
n
2
= nC
2
H

2
dư

+ nC
2
H
4 dư
+ nC
2
H
6
= 0,015 + 0,005 + 0,025 = 0,045 (mol)
554,0
2
3,300.082,0.045,0
2
2
===
V
RTn
P (atm)

Bài 5 :
Cho a gam CaC
2
chứa b% tạp chất trơ tác dụng với nước thì thu được V lít C
2
H
2

(đktc)
1) Lập biểu thức tính b theo a và V
2) Nếu cho V lít trên vào bình kín có than hoạt tính nung nóng làm xúc tác,t
o
trong
bình t
o
C áp suất P
1
. Sau phản ứng thu được hỗn hợp khí, trong đó sản phẩm phản ứng
chiếm 60%V, nhiệt độ không đổi, áp suất P
2

Tính hiệu suất của phản ứng.
3) Giả sử dung tích bình không đổi, thể tích chất rắn không đáng kể. Hãy
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

87

a) Lập biểu thức tính áp suất P
2
theo P
1
và hiệu suất h.
b) Tính khoảng giá trị của P
2
theo P
1

GI ẢI :
1) Lập biểu thức tính b theo a và V :
· Cách 1 :
CaC
2
+ 2H
2
O ® Ca(OH)
2
+ C
2
H
2


22,4
V

22,4
V
(mol)
Gọi V là thể tích C
2
H
2
sinh ra.
nC
2
H
2

=
22,4
V

mCaC
2
= 64.
22,4
V
m
tạp chất
= (a-
22,4
64V
)
b% = %100.
7a
20V-a7
%100.
a
22,4
64V
-a
=
· Cách 2 :
CaC
2
+ 2H
2
O ® Ca(OH)

2
+ C
2
H
2

64(g) 22,4(lít)
a – 0,01b(g) V(lít)
b(%)
Ta lập được tỉ l ệ :
baV 224,04,2264
V
22,4
0,01b-a
64
-=Þ=
Þb =
7
207
0,224
64V-22,4a Va
-
= Þ b%= %100.
7a
20V-a7


2) Tính hiệu suất phản ứng :
Xét phản ứng :
3C

2
H
2
¾¾¾¾¾®¾
C,600hoat tinh C
o
C
6
H
6

x ® x/3 (lít)
Gọi x là thể tích C
2
H
2
đã tham gia phản ứng trên
Tổng số mol các chất sau phản ứng :
ï
î
ï
í
ì
-
3
:
:
66
22
x

HC
xVHC
(lít)
å
n = V – x + x/3 = V – 2/3x (l)
VC
6
H
6
= 60%V
hh


Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

88

Cách 1 : Tính theo chất tham gia :
Û VxxV
x
11
9
)
3
2
(6,0
3
=Þ-=
Hiệu suất phản ứng h = %81,81%100.
11

9
%100.
11
9
%100. ===
V
V
V
x

Cách 2 : Tính hiệu suất phản ứng theo sản phẩm :

xxV
x
9
11
V)
3
2
(6,0
3
=Þ-=
Theo phản ứng :
3C
2
H
2
¾¾¾¾¾®¾
C,600hoat tinh C
o

C
6
H
6

V ® V/3 (theo lý thuyết)
h% =
%100.
11
9
%100.
3
11x/9
x/3
%100.
V/3
3/
%100.
t) thuyê'V(lý
) tê'V(thuc
===
x
= 81,81%
3)
a) Lập biểu thức tính áp suất P
2
theo P
1
và hiệu suất h :
Ta có pt TTKLT :

PV
bình
= nRT
Ở V
bình
, T = const
Þ
1
2
1
2
1
2
V
V
n
n
P
P
==
V
2
, V
1
: Số mol các chất trong bình.
Và V
2
= V – 2/3x
V
1

= V
Þ
3.100
h2
1
V3
2
1
V
3
2
-V
V
V
P
P
1
2
1
2
-=-===
x
x

Þ
12
1
2
P
300

h2300
P
300
h2300
P
P
-
=Þ
-
=
b) Tính khoảng giá trị của P
2
theo P
1
:
Ta có 0 < h £ 100
h = 0 Þ
300
h2300
-
= 1
h = 100 Þ
300
h2300
-
=
3
1

Þ

3
1
P
1
£ P
2
£ P
1



Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

89

Bài 6 :
Khi sản xuất đất đèn ta thu được hỗn hợp rắn gồm CaC
2
, Ca và CaO (hh A). Cho hỗn
hợp A tác dụng hết với nước thì thu được 2,5 lít hỗn hợp khí khô X ở 27,0
o
C và
0,9856atm. Tỉ khối của X so với metan bằng 0,725.
a) Tính % khối lượng mỗi chất trong A
b) Đun nóng hỗn hợp khí X với bột Ni xúc tác một thời gian thì thu được hỗn hợp khí Y,
chia Y làm hai phần bằng nhau.
- Phần thứ nhất cho lội từ từ qua bình nước Brom dư thấy còn lại 448 ml hỗn hợp khí
X (đktc) và tỉ khối so với Hidro là 4,5. Hỏi khối lượng bình nuớc Brom tăng bao nhiêu
gam?
- Phần thứ hai đem trộn với 1,68 lít O

2
(đktc) trong bình kín dung tích 4 lít. Sau khi
bật tia lửa điện để đốt cháy, giữ nhiệt độ bình ở 109,2
o
C. Tính áp suất bình ở nhiệt độ đó
biết dung tích bình không đổi.
GIẢI :
a) Tính % khối lượng mỗi chất trong A :
Gọi 5,52g hh A CaC
2
: a
Ca : b
CaO : c (mol)
m
hh X
= 64a + 40b + 56c = 5,52 (1)
Lưu ý : hỗn hợp A tác dụng với nước, cả Ca và CaO cũng có phản ứng.
CaC
2
+ 2H
2
O ® Ca(OH)
2
+ C
2
H
2

a a (mol)
Ca + H

2
O

® Ca(OH)
2
+ H
2

b b (mol)
CaO + H
2
O ® Ca(OH)
2

c (mol)
2,5 lít khí thu được gồm : C
2
H
2
: a
H
2
: b
X
M = 0,725.16 = 11,6
n
hhX
= a + b =
RT
PV

= 1,0
0,082.300
2,5.0,9856
= (mol) (2)
X
M = 0,725.16 = 11,6 (gam/mol)
Þ m
X
=
X
M .n
X
= 11,6.0,1 = 1,16 (gam)
Þ 26a + 2b = 1,16 (3)
(2), (3) Þ
î
í
ì
=
=
0,06b
0,04a
(mol)
Theo các phản ứng trên :
nCaC
2
= nC
2
H
2

= 0,04 mol Þ %CaC
2
= %38,46%100.
52,5
04,0.64
=
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

90

nCa

= nH
2
= 0,06 mol Þ %Ca = %48,43%100.
52,5
06,0.40
=
% CaO = 100% - (46,38 + 43,48)% = 10,14%

b) Độ tăng khối lượng bình Brom :
* Khi nung nóng hỗn hợp X với xúc tác Ni, có thể xảy ra 2 phản ứng :
C
2
H
2
+ H
2
® C
2

H
4

C
2
H
2
+ 2H
2
® C
2
H
6

Þ hỗn hợp khí Y có thể gồm C
2
H
4
, C
2
H
6
, C
2
H
2
dư, H
2
dư.
* Khi cho ½ hỗn hợp Y qua bình đựng dd Br

2
dư thì C
2
H
2
, C
2
H
4
bị hấp thu :
C
2
H
2
+ 2Br
2
® C
2
H
2
Br
4
(lỏng)
C
2
H
4
+ Br
2
® C

2
H
4
Br
2
(lỏng)
Þ hỗn hợp khí Z thoát ra gồm C
2
H
6
và H
2
.
n
Z
= 0,02 mol và
z
M
= 4,5.2 = 9 Þ m
Z
= 9.0,02 = 0,18 gam
* Áp dụng ĐLBT khối lượng, ta có :
m
1/2hh Y
= m
1/2hh X
= 1,16/2 = 0,58gam
So sánh hỗn hợp Y và Z, ta thấy độ tăng khối lượng bình đựng dung dịch Br
2
là tổng khối

lượng của C
2
H
2
và C
2
H
4
tức là m
Y
- m
Z

Vậy độ tăng khối lượng bình Brom = 0,58 – 0,18 = 0,4 gam
v Tính áp suất bình sau phản ứng cháy :
So sánh hỗn hợp X với Y và áp dụng ĐLBT nguyên tố, ta có :
å
C
n trong ½ hỗn hợp Y =
å
C
n trong ½ hỗn hợp X = 2.0,02 = 0,04 (mol)
å
H
n trong ½ hỗn hợp Y =
å
H
n trong ½ hỗn hợp X = 2.0,02 + 2.0,03 = 0,1 (mol)
* Sản phẩm cháy gồm :
nCO

2
= nC = 0,04 (mol); nH
2
O = ½ nH = 0,05 (mol)
Mặt khác,
å
O
n trong CO
2
và trong H
2
O

= 0,04.2 + 0,05 = 0,13 (mol)
n
O
ban đầu là 0,075.2 = 0,15 (mol)
Þ n
O
dư = 0,15 – 0,13 = 0,02 (mol)
Þ nO
2
dư = 0,02/2 = 0,01 (mol)
å
n các khí trong bình sau khi đốt = 0,04 + 0,05 + 0,01 = 0,1 (mol)
Vậy áp suất bình là :
P 784,0
4
.
273

)2732,109.(4,22.1,0
V
nRT
=
+
== atm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -