Hỗn hợp Z gồm một hiđrocacbon A và oxi (lượng oxi trong Z gấp đôi lượng oxi cần thiết để đốt cháy hế

Lời giải của Luyện Tập 247

Giải chi tiết:

1. Đặt công thức của A là: ({C_x}{H_y}) (trong đó x và y chỉ nhận giá trị nguyên, dương) và thể tích của A đem đốt là a (lít), (a>o). Phản ứng đốt cháy A.

({C_x}{H_y} + (x + frac{y}{4}){O_2}xrightarrow{{{t^o}}}xC{O_2} + frac{y}{2}{H_2}O)                                                             (1)

  a          a(x+y/4)             ax         ay/2           (lít)

Theo giả thiết lượng oxi đã dùng gấp đôi lượng cần thiết và đến khi kết thúc phản ứng thì thể tích khí và hơi sau khi đốt không đổi so với ban đầu nên ta có phương trình:

(a + 2a(x + frac{y}{4}) = ax + afrac{y}{2} + a(x + frac{y}{4}) Leftrightarrow y = 4)                                                       (I)

Sau khi ngưng tụ hơi nước thì thể tích giảm 40% do vậy: ({V_{{H_2}O}} = frac{{40}}{{100}}[a + 2a(x + frac{y}{4})])

Mặt khác theo (1) thì ({V_{{H_2}O}} = afrac{y}{2}). Nên ta có phương trình: (afrac{y}{2} = frac{{40}}{{100}}[a + 2a(x + frac{y}{4}))                                                                                      (II)

Thay (I) vào (II) ta có (Leftrightarrow x = 1) =>  Công thức phân tử của A là    CH₄          

2. ({n_{C{H_4}}} = frac{{8,96}}{{22,4}} = 0,4(mol);{n_{Ca{{(OH)}_2}}} = frac{{22,2}}{{74}} = 0,3(mol))

Các phản ứng có thể xảy ra:

(C{H_4} + 2{O_2}xrightarrow{{{t^o}}}C{O_2} + 2{H_2}O)                 (2)

 0,4                        0,4        0,8                     (mol)

(Ca{(OH)_2} + C{O_2} to CaC{O_3} downarrow  + {H_2}O)          (3)

     0,3          0,3        0,3                               (mol)

  (CaC{O_3} + C{O_2} + {H_2}O to Ca{(HC{O_3})_2})        (4)

   0,1         0,1                        0,1                    (mol)

Theo (2) ( Rightarrow {n_{C{O_2}}} = {n_{C{H_4}}} = 0,4)(mol). Xét tỷ lệ (frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_{Ca{{(OH)}_2}}}}}) ta thấy (1 leqslant frac{{0,4}}{{0,3}} leqslant 2). Do vậy xảy ra cả (3) và (4). Lượng  sinh ra cực đại ở (3) sau đó hòa tan một phần theo (4).

Theo(3) ({n_{CaC{O_3}}} = {n_{C{O_2}}} = {n_{Ca{{(OH)}_2}}} = 0,3(mol))

Số mol tham gia phản ứng ở (4) là: (0,4 - 0,3) = 0,1 (mol).

Theo (4) ( Rightarrow {n_{CaC{O_3}}} = {n_{C{O_2}}} = 0,1(mol)).

Vậy số mol không bị hòa tan sau phản ứng (4) là: .

Ta có:(({m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}}) - {m_{CaC{O_3}}} = 0,4.44 + 0,8.18 - 0,2.100 = 12(gam))

Vậy khối lượng dung dịch tăng lên 12 gam.

Đáp án C

( * ) Xem thêm: Ôn tập luyện thi thpt quốc gia môn hóa cơ bản và nâng cao. Tổng hợp đầy đủ lý thuyết, công thức, phương pháp giải và bài tập vận dụng.