Đề bài - bài 32.7 trang 50 sbt hóa học 11

Đề bài

Hỗn hợp khí A chứa C2H2và H2. Tỉ khối của A đối với hiđro là 5. Dẫn 20,16 lít A đi nhanh qua chất xúc tác Ni nung nóng thì nó biến thành 10,8 lít hỗn hợp khí B. Dẫn hỗn hợp B đi từ từ qua bình đựng nước brom (có dư) cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thì còn lại 7,39 lít hỗn hợp khí C. Các thể tích được đo ở đktc.

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 chi tiết

1. Giả sử trong 20,16 lít A có x mol C2H2và y mol H2.

ta có: x + y =\(\dfrac{{20,16}}{{22,4}} = 0,9(1)\)

\(\dfrac{{26x + 2y}}{{x + y}} = 5.2 = 10(2)\)

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

Thành phần hỗn hợp A : C2H2chiếm \(\dfrac{{0,3}}{{0,9}}\). 100% = 33,33%

H2chiếm 100% - 33,33% = 66,67%

Khi A qua chất xúc tác Ni, xảy ra phản ứng cộng. C2H2hợp hiđro có thể tạo thành C2H4hoặc thành C2H6hoặc thành cả 2 chất đó :

\(\begin{array}{l}
{C_2}{H_2} + {H_2} \to {C_2}{H_4}\\
{C_2}{H_2} + 2{H_2} \to {C_2}{H_6}
\end{array}\)

Số mol khí trong hỗn hợp B : \(\dfrac{{10,08}}{{22,4}}\)= 0,45 (mol).

Trong hỗn hợp A có 0,3 mol C2H2thì trong hỗn hợp B cũng có 0,3 mol các hiđrocacbon.

Số mol H2trong B là : 0,45 - 0,3 = 0,15 (mol).

Số mol H2đã 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 C2H6và H2với số mol tổng cộng là : \(\dfrac{{7,39}}{{22,4}}\)= 0,33 (mol) ; trong đó số mol H2là 0,15 mol, vậy số mol C2H6là : 0,33 - 0,15 = 0,18 (mol).

Thành phần hỗn hợp C : C2H6chiếm \(\dfrac{{0,18}}{{0,33}}\). 100% = 54,55% ; 0,330

H2chiếm 100% - 55,45% = 45,45%.

Trong hỗn hợp B cũng phải có 0,18 mol C2H6. Để tạo ra 0,18 mol C2H6cần 0,36 mol H2tác dụng với C2H2. Vậy lượng H2tác dụng với C2H2để tạo ra C2H4là : 0,45 - 0,36 = \({9.10^{ - 2}}\)(mol).

Lượng C2H4trong hỗn hợp B là \({9.10^{ - 2}}\)(mol)và lượng C2H2trong B là :

0,3 - 0,18 - \({9.10^{ - 2}}\)= \({3.10^{ - 2}}\)mol.

Thành phần hỗn hợp B :

C2H6chiếm \(\dfrac{{0,18}}{{0,45}}\). 100% = 40% ;

C2H4chiếm \(\dfrac{{{{9.10}^{ - 2}}}}{{0,45}}\). 100% = 20% ;

C2H2chiếm \(\dfrac{{{{3.10}^{ - 2}}}}{{0,45}}\).100% = 6,67% ;

H2chiếm \(\dfrac{{0,15}}{{0,45}}\).100% = 33,33%.

2. Khối lượng bình đựng nước brom tăng thêm :

\({9.10^{ - 2}}.28 + {3.10^{ - 2}}.26\)= 3,3 (g).