a) Viết phương trình phản ứng xảy ra giữa khí CH4 và C2H2 với dung dịch brom:

CH4 + 2Br2 → CBr4 + 4HBr

C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4

Tổng phương trình: CH4 + C2H2 + 4Br2 → CBr4 + C2H2Br4 + 4HBr

b) Đầu tiên, ta cần tính số mol của các khí trong hỗn hợp ban đầu bằng cách sử dụng định luật Avogadro:

n(CH4) = V(CH4) / Vm(CH4) = 3.36 / 22.4 = 0.15 mol

n(C2H2) = V(C2H2) / Vm(C2H2) = 3.36 / 22.4 = 0.15 mol

Sau đó, ta tính số mol khí Br2 đã phản ứng bằng cách sử dụng tỉ lệ mol trong phương trình phản ứng:

n(Br2) = n(CH4) / 0.5 = n(C2H2) / 0.5 = 0.15 / 0.5 = 0.3 mol

Do đó, số mol khí HBr tạo thành trong phản ứng là:

n(HBr) = 4n(Br2) = 1.2 mol

Từ đó, ta tính được thể tích khí HBr sau phản ứng:

V(HBr) = n(HBr) x Vm(HBr) = 1.2 x 22.4 = 26.88 L

Vậy, % thể tích của các khí trong hỗn hợp sau phản ứng là:

%V(CH4) = V(CH4) / Vtổng x 100% = (0.15 x 22.4) / 26.88 x 100% ≈ 62.5%

%V(C2H2) = V(C2H2) / Vtổng x 100% = (0.15 x 22.4) / 26.88 x 100% ≈ 62.5%

%V(HBr) = V(HBr) / Vtổng x 100% = (26.88) / 26.88 x 100% ≈ 100%

Trong đó Vtổng là thể tích tổng của các khí trong hỗn hợp sau phản ứng, bằng V(CH4) + V(C2H2) + V(HBr) = 3.36 L.

Để tính thể tích không khí cần dùng, trước tiên ta cần tính tỷ lệ % thể tích của O2 và N2 trong không khí ban đầu. Theo thông tin thường được sử dụng, không khí có khoảng 78% N2 và 21% O2.

Vì các khí CH4 và C2H2 không phản ứng với N2 và O2 trong không khí, ta cần chỉ tính thể tích không khí cần dùng để tạo ra HBr trong hỗn hợp sau phản ứng. Theo định luật Avogadro, thể tích của khí tỷ lệ thuận với số mol của nó, do đó ta có:

V(N2 + O2) / n(N2 + O2) = V(HBr) / n(HBr)

Vì % thể tích của các khí CH4 và C2H2 trong không khí là rất nhỏ, ta coi không khí ban đầu chứa 100% N2 và O2.

Do đó, % thể tích của N2 và O2 trong không khí ban đầu tương ứng là 78% và 21%. Ta có thể tính thể tích không khí cần dùng bằng cách chia thể tích HBr sau phản ứng cho tỷ lệ thuận của số mol HBr so với số mol của N2 và O2 trong không khí ban đầu. T