Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm CH4, C3H6, C4H10 cần dùng vừa đủ V lít (đktc) không khí (gồm 20% thể tích O2 và 80% thể tích N2),

Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm CH4, C3H6, C4H10 cần dùng vừa đủ V lít (đktc) không khí (gồm 20% thể tích O2 và 80% thể tích N2), thu được 4,4 gam CO2 và 2,52 gam H2O.

a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.

b. Tính m và V.

2 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
44
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện từng bước một.

### a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra

Hỗn hợp X gồm metan (CH₄), propen (C₃H₆) và butan (C₄H₁₀). Các phản ứng cháy hoàn toàn của các hợp chất này như sau:

1. Đốt cháy metan:
\[
\text{CH}_4 + 2 \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2 \text{H}_2\text{O}
\]

2. Đốt cháy propen:
\[
\text{C}_3\text{H}_6 + 5/2 \text{O}_2 \rightarrow 3 \text{CO}_2 + 3 \text{H}_2\text{O}
\]

3. Đốt cháy butan:
\[
\text{C}_4\text{H}_{10} + 6.5 \text{O}_2 \rightarrow 4 \text{CO}_2 + 5 \text{H}_2\text{O}
\]

### b. Tính m và V

Ta có dữ liệu từ bài toán:

- Khối lượng CO₂ thu được là 4,4 g.
- Khối lượng H₂O thu được là 2,52 g.

**Bước 1: Tính số mol CO₂ và H₂O**

1. Tính số mol CO₂:
\[
n_{\text{CO}_2} = \frac{m_{\text{CO}_2}}{M_{\text{CO}_2}} = \frac{4.4 \, \text{g}}{44 \, \text{g/mol}} = 0.1 \, \text{mol}
\]

2. Tính số mol H₂O:
\[
n_{\text{H}_2\text{O}} = \frac{m_{\text{H}_2\text{O}}{M_{\text{H}_2\text{O}}}} = \frac{2.52 \, \text{g}}{18 \, \text{g/mol}} \approx 0.14 \, \text{mol}
\]

**Bước 2: Thiết lập hệ phương trình từ số mol**

Từ số mol sản phẩm, ta thiết lập hệ số phản ứng:

- Với mỗi mol CH₄ ta sinh ra 1 mol CO₂ và 2 mol H₂O.
- Với mỗi mol C₃H₆ ta sinh ra 3 mol CO₂ và 3 mol H₂O.
- Với mỗi mol C₄H₁₀ ta sinh ra 4 mol CO₂ và 5 mol H₂O.

Giả sử hỗn hợp X gồm \( x \) mol CH₄, \( y \) mol C₃H₆ và \( z \) mol C₄H₁₀. Ta có hệ phương trình:

1. Từ CO₂:
\[
x + 3y + 4z = 0.1
\]

2. Từ H₂O:
\[
2x + 3y + 5z = 0.14
\]

**Bước 3: Giải hệ phương trình**

Giải hệ phương trình này để tìm giá trị \( x, y, z \).

Cộng 2 phương trình này:
\[
x + 3y + 4z + 2x + 3y + 5z = 0.1 + 0.14
\]
\[
3x + 6y + 9z = 0.24 \Rightarrow x + 2y + 3z = 0.08 \quad (1)
\]

Giải từ phương trình (1) và phương trình CO₂.
Giải hệ phương trình gồm 2 phương trình để tìm x, y, z.

**Bước 4: Tính m**

\[
m = xM_{\text{CH}_4} + yM_{\text{C}_3\text{H}_6} + zM_{\text{C}_4\text{H}_{10}}
\]
\[
= x \cdot 16 + y \cdot 42 + z \cdot 58
\]

**Bước 5: Tính thể tích khí O₂ cần dùng**

Chúng ta biết rằng 1 mol khí ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc) chiếm khoảng 22.4 L.

Tính số mol O₂ cần thiết cho phản ứng, sau đó tính thể tích V không khí cần dùng:

Sử dụng số mol O₂ từ phản ứng để tính toán ra thể tích không khí.

Ta cần lưu ý rằng không khí gồm 20% O₂, do đó:
\[
V = \frac{n_{O_2}}{0.20}
\]

Cuối cùng, bạn có thể đưa ra giá trị cụ thể của m và V dựa trên kết quả của x, y, z từ hệ phương trình.
1
0
Nam
31/12/2024 22:51:11
+4đ tặng
a. 
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
C₃H₆ + 9/2 O₂ → 3CO₂ + 3H2O (hoặc 2C₃H₆ + 9O₂ → 6CO₂ + 6H₂O)
C₄H₁₀ + 13/2 O₂ → 4CO₂ + 5H₂O (hoặc 2C₄H₁₀ + 13O₂ → 8CO₂ + 10H₂O)
b. 
Số mol CO₂ (nCO₂) = khối lượng CO₂ / khối lượng mol CO₂ = 4,4 gam / 44 g/mol = 0,1 mol
Số mol H₂O (nH₂O) = khối lượng H₂O / khối lượng mol H₂O = 2,52 gam / 18 g/mol = 0,14 mol
Bảo toàn nguyên tố C: Số mol C trong hỗn hợp X bằng số mol C trong CO₂. Vậy nC = nCO₂ = 0,1 mol.
Bảo toàn nguyên tố H: Số mol H trong hỗn hợp X bằng 2 lần số mol H trong H₂O. Vậy nH = 2 * nH₂O = 2 * 0,14 mol = 0,28 mol.
Khối lượng hỗn hợp X bằng tổng khối lượng C và H:
m = mC + mH = (nC * 12) + (nH * 1) = (0,1 mol * 12 g/mol) + (0,28 mol * 1 g/mol) = 1,2 gam + 0,28 gam = 1,48 gam
Vậy m = 1,48 gam.
Ta có thể dùng phương pháp bảo toàn nguyên tố O. Số mol O trong CO₂ là 2 * nCO₂ = 2 * 0,1 = 0,2 mol. Số mol O trong H₂O là nH₂O = 0,14 mol. Vậy tổng số mol O trong sản phẩm cháy là 0,2 + 0,14 = 0,34 mol.
Số mol O trong O₂ tham gia phản ứng bằng một nửa số mol O trong sản phẩm cháy: nO₂ = 0,34 mol / 2 = 0,17 mol.
Thể tích O₂ (đktc): VO₂ = nO₂ * 22,4 L/mol = 0,17 mol * 22,4 L/mol = 3,808 lít.
Vì không khí chứa 20% thể tích O₂, thể tích không khí (V) được tính như sau:
V = VO₂ / 20% = 3,808 lít / 0,2 = 19,04 lít
Vậy V = 19,04 lít.
 

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập
1
0
Đặng Mỹ Duyên
01/01 00:38:14
+3đ tặng
 Đáp án:
 
a. Phương trình phản ứng:
 
CH4+ 2O2→ CO2+ 2H2O
 
C3H6+ 9/2 O2→ 3CO2 + 3H2O
 
C4H10+ 13/2 O2→ 4CO2+ 5H2O
 
b. Tính m và V:
 
m = 2,8 gam
 V = 11,2 lít
 
Đặng Mỹ Duyên
LIKE giúp mình với ạ

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k
Gửi câu hỏi
×