Câu 37THPTChuyên đề: Bài toán hỗn hợp hydrocarbon • Lớp 11AlkyneVận dụng cao#secondary:CHEM11.L3.HYDROCARBONS.ALKYNES#curriculum:undetermined
Hỗn hợp khí X gồm metan, etan, etilen, propen, axetilen và 0,6 mol H. Đun nóng X với bột Ni một thời gian, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H bằng 10. Đốt cháy hoàn toàn Y, thu được 40,32 lít CO (đkc) và 46,8 gam HO. Nếu sục hỗn hợp Y vào dung dịch AgNO trong NH dư thì thu được m gam kết tủa và hỗn hợp khí Z. Khí Z phản ứng vừa đủ với 300 ml dung dịch Br 1M. Giá trị của m là
Hỗn hợp khí X gồm metan, etan, etilen, propen, axetilen và 0,6 mol H. Đun nóng X với bột Ni một thời gian, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H bằng 10. Đốt cháy hoàn toàn Y, thu được 40,32 lít CO (đkc) và 46,8 gam HO. Nếu sục hỗn hợp Y vào dung dịch AgNO trong NH dư thì thu được m gam kết tủa và hỗn hợp khí Z. Khí Z phản ứng vừa đủ với 300 ml dung dịch Br 1M. Giá trị của m là
Chọn một phương án bên dưới để kiểm tra đáp án ngay:
Đáp án chính thức: C
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Gọi số mol các chất trong Y: CH4 = a, C2H6 = b, C3H8 = c, C2H4 = d, C3H6 = e, C2H2 = f, H2 dư = g.
Từ dữ liệu đốt cháy: nCO2 = 40,32/22,4 = 1,8 mol; nH2O = 46,8/18 = 2,6 mol → nH = 5,2 mol.
Bảo toàn C: a + 2b + 3c + 2d + 3e + 2f = 1,8 (1)
Bảo toàn H: 4a + 6b + 8c + 4d + 6e + 2f + 2g = 5,2 (2)
Tỉ khối Y so với H2 bằng 10 → M(Y) = 20: 16a + 30b + 44c + 28d + 42e + 26f + 2g = 20(a+b+c+d+e+f+g), rút gọn: 4a = 10b + 24c + 8d + 22e + 6f − 18g (3)
AgNO3/NH3 dư chỉ kết tủa C2H2: 2C2H2 + Ag2O → Ag2C2↓ (M = 240) + H2O, nên m = 240f.
Khí Z (không còn C2H2) phản ứng với Br2 chỉ do anken: d + e = nBr2 = 0,3×1 = 0,3 (4)
Giải hệ (với c = 0 vì propane chỉ sinh ra khi propen hydro hóa đủ; kết quả f không phụ thuộc g): từ (1) và (3) suy ra 2,4 = 18b + 18e + 14f − 18g; từ (2) suy ra b + e + 3f − g = 0,4. Nhân phương trình sau với 3 rồi trừ: (9 − 7/3)f = 0,8 → f = 0,12 mol.
Vậy m = 240 × 0,12 = 28,8 gam.
Kiểm tra tính khả thi: chọn ví dụ a = 0,72; b = 0,1; d = 0,26; e = 0,04; f = 0,12; g = 0,1 → nY = 1,34; M = 26,8/1,34 = 20 ✓; C = 1,8 ✓; H = 5,2 ✓; H2 đã phản ứng = 0,5 < 0,6 ✓ (axetilen đầu ≥ 0,12, phần dư hydro hóa vừa đủ H2).
Gọi số mol các chất trong Y: CH4 = a, C2H6 = b, C3H8 = c, C2H4 = d, C3H6 = e, C2H2 = f, H2 dư = g.
Từ dữ liệu đốt cháy: nCO2 = 40,32/22,4 = 1,8 mol; nH2O = 46,8/18 = 2,6 mol → nH = 5,2 mol.
Bảo toàn C: a + 2b + 3c + 2d + 3e + 2f = 1,8 (1)
Bảo toàn H: 4a + 6b + 8c + 4d + 6e + 2f + 2g = 5,2 (2)
Tỉ khối Y so với H2 bằng 10 → M(Y) = 20: 16a + 30b + 44c + 28d + 42e + 26f + 2g = 20(a+b+c+d+e+f+g), rút gọn: 4a = 10b + 24c + 8d + 22e + 6f − 18g (3)
AgNO3/NH3 dư chỉ kết tủa C2H2: 2C2H2 + Ag2O → Ag2C2↓ (M = 240) + H2O, nên m = 240f.
Khí Z (không còn C2H2) phản ứng với Br2 chỉ do anken: d + e = nBr2 = 0,3×1 = 0,3 (4)
Giải hệ (với c = 0 vì propane chỉ sinh ra khi propen hydro hóa đủ; kết quả f không phụ thuộc g): từ (1) và (3) suy ra 2,4 = 18b + 18e + 14f − 18g; từ (2) suy ra b + e + 3f − g = 0,4. Nhân phương trình sau với 3 rồi trừ: (9 − 7/3)f = 0,8 → f = 0,12 mol.
Vậy m = 240 × 0,12 = 28,8 gam.
Kiểm tra tính khả thi: chọn ví dụ a = 0,72; b = 0,1; d = 0,26; e = 0,04; f = 0,12; g = 0,1 → nY = 1,34; M = 26,8/1,34 = 20 ✓; C = 1,8 ✓; H = 5,2 ✓; H2 đã phản ứng = 0,5 < 0,6 ✓ (axetilen đầu ≥ 0,12, phần dư hydro hóa vừa đủ H2).