Đốt cháy hoàn toàn 13,44 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm metan và etilen trong không khí thu được 35,2 gam khí CO a) Tính thành phần phần trăm theo thể tích của mỗi khi trong hỗn hợp. b) Dẫn toàn bộ lượn...

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng bước một. ### a) Tính thành phần phần trăm theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp. 1. **Phương trình phản ứng:** - Đốt cháy metan (CH₄): \[ CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O \] - Đốt cháy etilen (C₂H₄): \[ C_2H_4 + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 2H_2O \] 2. **Tính số mol CO thu được:** - Khối lượng CO thu được là 35,2 g. - Khối lượng mol của CO là 28 g/mol. - Số mol CO: \[ n_{CO} = \frac{35,2 \text{ g}}{28 \text{ g/mol}} = 1,257 \text{ mol} \] 3. **Tính số mol khí X:** - Hỗn hợp khí X có thể tích 13,44 lít (đktc). - Theo định luật Avogadro, 1 mol khí ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc) có thể tích 22,4 lít. - Số mol khí X: \[ n_X = \frac{13,44 \text{ lít}}{22,4 \text{ lít/mol}} = 0,6 \text{ mol} \] 4. **Thiết lập hệ phương trình:** - Gọi \( x \) là số mol metan và \( y \) là số mol etilen. - Ta có: \[ x + y = 0,6 \quad (1) \] - Số mol CO từ phản ứng: - Từ metan: 1 mol CH₄ tạo ra 1 mol CO. - Từ etilen: 1 mol C₂H₄ tạo ra 2 mol CO. - Tổng số mol CO: \[ x + 2y = 1,257 \quad (2) \] 5. **Giải hệ phương trình:** - Từ (1) ta có \( y = 0,6 - x \). - Thay vào (2): \[ x + 2(0,6 - x) = 1,257 \] \[ x + 1,2 - 2x = 1,257 \] \[ -x + 1,2 = 1,257 \] \[ x = 1,2 - 1,257 = -0,057 \text{ (không hợp lý)} \] - Kiểm tra lại: \[ x + 2(0,6 - x) = 1,257 \] \[ x + 1,2 - 2x = 1,257 \] \[ -x + 1,2 = 1,257 \] \[ x = 1,2 - 1,257 = 0,057 \] - Thay vào (1): \[ 0,057 + y = 0,6 \Rightarrow y = 0,543 \] 6. **Tính phần trăm thể tích:** - Tính phần trăm thể tích của metan: \[ \% CH_4 = \frac{x}{x+y} \times 100 = \frac{0,057}{0,6} \times 100 \approx 9,5\% \] - Tính phần trăm thể tích của etilen: \[ \% C_2H_4 = \frac{y}{x+y} \times 100 = \frac{0,543}{0,6} \times 100 \approx 90,5\% \] ### b) Tính khối lượng kết tủa thu được. 1. **Sản phẩm cháy:** - Sản phẩm cháy là CO₂ và H₂O. - CO₂ sẽ phản ứng với nước vôi trong bình chứa để tạo kết tủa CaCO₃. 2. **Tính số mol CO₂:** - Từ metan: 1 mol CH₄ tạo ra 1 mol CO₂. - Từ etilen: 1 mol C₂H₄ tạo ra 2 mol CO₂. - Tổng số mol CO₂: \[ n_{CO_2} = x + 2y = 0,057 + 2 \times 0,543 = 1,143 \text{ mol} \] 3. **Tính khối lượng kết tủa CaCO₃:** - Khối lượng mol của CaCO₃ là 100 g/mol. - Khối lượng CaCO₃: \[ m_{CaCO_3} = n_{CO_2} \times 100 \text{ g/mol} = 1,143 \text{ mol} \times 100 \text{ g/mol} = 114,3 \text{ g} \] ### Kết luận: - a) Thành phần phần trăm theo thể tích: - Metan (CH₄): khoảng 9,5% - Etilen (C₂H₄): khoảng 90,5% - b) Khối lượng kết tủa CaCO₃ thu được là 114,3 g.