Đề bài
Hỗn hợp khí A chứa hiđro và một ankin. Tỉ khối của A đối với hiđro là 4,8. Đun nóng hỗn hợp A có mặt chất xúc tác Ni thì phản ứng xảy ra với hiệu suất được coi là 100%, tạo ra hỗn hợp khí B không làm mất màu nước brom và có tỉ khối đối với Hiđro là 8.
Hãy xác định công thức phân tử và phần trăm về thể tích của từng chất trong hỗn hợp A và hỗn hợp B.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
+) Giả sử trong 1 mol A có x mol CnH2n-2 và (1 - x) mol H2 \( \to\) \({M_A}\)
+) Viết PTHH: \({C_n}{H_{2n - 2}} + 2{H_2} \to {C_2}{H_{2n + 2}}\)
+) Theo ĐLBTKL: \({m_A}\) = \({m_B}\) \( \to\) \({M_B}\)
+) Biểu diễn \({M_B}\) theo x \( \to\) n
Lời giải chi tiết
Giả sử trong 1 mol A có x mol CnH2n-2 và (1 - x) mol H2. Khối lượng của 1 mol A là :
\({M_A}\) = (14n - 2)x + 2(1 - x) = 4,8.2 = 9,6 (g/mol) (1)
Khi đun nóng 1 mol A có mặt Ni, tất cả ankin đã biến hết thành ankan (vì B không tác dụng với nước brom) :
\({C_n}{H_{2n - 2}} + 2{H_2} \to {C_2}{H_{2n + 2}}\)
x mol 2x mol x mol
Số mol khí còn lại trong B là (1 - 2x) mol nhưng khối lượng hỗn hợp B vẫn bằng khối lượng hỗn hợp A tức là bằng 9,6 g. Khối lượng của 1 mol B:
\({M_B} = \dfrac{{9,6}}{{1 - 2{\rm{x}}}}\) = 8.2 = 16 (g/mol) \( \Rightarrow \) x = 0,2.
Thay x = 0,2 vào (1), tìm được n = 3.
Hỗn hợp A : \({C_3}{H_4}\) chiếm 20%, H2 chiếm 80%.
Hỗn hợp B : \({C_3}{H_8}\) chiếm \(\dfrac{{0,2}}{{0,6}}\). 100% = 33%
Vậy H2 chiếm 67%.
