Cho 144ml dung dịch H2SO4 98%, khối lượng riêng là 1,84 g/ml và hỗn hợp khí A gồm hidrocacbon X có công thức tổng quát là CnH2n+2, và có một lượng không khí vừa đủ vào trong kín 10 lít. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A là làm lạnh thì thấy áp suất trong bình giảm 18,18% so với ban đầu. Các thể tích đều đo ở đktc. Giả thiết không khí chứa 20% thể tích là O2, còn lại là N2.
a. Xác định công thức hóa học của X và viết phản ứng của X với clo (điều kiện ánh sáng).
b. Xác định %V của hỗn hợp khí A.
c. Tính nồng độ phần trăm dung dịch H2SO4 trong bình sau khi kết thúc phản ứng.
d. Cho một lượng chất X vào bình kín rồi nhiệt phân nhanh thu được một hỗn hợp khí B, đưa bình kín về nhiệt độ như trước phản ứng thấy áp suất trong bình tăng lên. Nếu xả hỗn hợp trong bình đến khi áp suất không đổi so với trước phản ứng thì thấy khối lượng khí trong bình giảm 15%. Tính hiệu suất phản ứng nhiệt phân
Câu trả lời tốt nhất
n khí trước phản ứng = (10 – 0,144)/22,4 = 0,44
n khí giảm = 0,44.18,18% = 0,08
CnH2n+2 + (1,5n+0,5)O2 —> nCO2 + (n+1)H2O
nX = x —> nO2 = x(1,5n + 0,5)
—> x + x(1,5n + 0,5)/20% = 0,44
n khí giảm = nO2 + nX – nCO2 = x(1,5n + 0,5) + x – nx = 0,08
—> x = 0,04; nx = 0,04 —> n = 1
X là CH4
A gồm CH4 (0,04), O2 (0,08) và N2 (0,32)
nH2O = x(n + 1) = 0,08
mddH2SO4 = 144.1,84 = 264,96
—> C%H2SO4 = 264,96.98%/(264,96 + 0,08.18) = 60,68%
Nhiệt phân:
2CH4 —> C2H2 + 3H2
2x…………….x……….3x
Tự chọn nCH4 = 1 —> B gồm C2H2 (x), H2 (3x) và CH4 (1 – 2x)
—> nB = 2x + 1
Khi nB = 2x + 1 thì mB = 16 gam
Khi nB = 1 thì mB = 16 – 16.15%
—> x = 0,0882
—> H = 2x/1 = 17,64%