Dẫn 0,7439 lít hỗn hợp Ư ở điều kiện chuẩn gồm C2H4 và 1 hydrocarbon mạch hở có công thức phân tử C3H6 qua dung dịch nước Br2 dư sao cho phản ứng xảy ra hoàn toàn. sau phản ứng thu được 5,92gam hỗn hợp 2 chất lỏng không màu. Tính %thể tích của C2H4 trong hỗn hợp A. (2phuongtrình)
Quảng cáo
3 câu trả lời 139
Để giải bài toán này, ta sẽ xác định thể tích của ethylene (C₂H₄) trong hỗn hợp và sử dụng các thông tin cho trước để thiết lập phương trình phản ứng và tính toán.
### Bước 1: Thiết lập các phương trình phản ứng
1. **Phản ứng của C₂H₄ với Br₂:**
\[
C_2H_4 + Br_2 \rightarrow C_2H_4Br_2
\]
2. **Phản ứng của C₃H₆ (propylene) với Br₂:**
\[
C_3H_6 + Br_2 \rightarrow C_3H_5Br + HBr
\]
### Bước 2: Tính số mol của hỗn hợp
Hỗn hợp có thể tích 0,7439 lít. Ở điều kiện tiêu chuẩn (điều kiện tiêu chuẩn là 0°C và 1 atm), 1 mol khí chiếm 22,4 lít.
Tổng số mol của hỗn hợp A là:
\[
n_A = \frac{0,7439}{22,4} \approx 0,0332 \text{ mol}
\]
### Bước 3: Gọi \(x\) là số mol của C₂H₄ và \(y\) là số mol của C₃H₆
Ta có:
\[
x + y = n_A \quad (1)
\]
### Bước 4: Tính khối lượng sản phẩm sau phản ứng
Sau phản ứng, hỗn hợp thu được có khối lượng 5,92 g. Ta biết rằng khối lượng sản phẩm sẽ là tổng khối lượng của các hợp chất tạo thành từ C₂H₄ và C₃H₆.
Khối lượng của sản phẩm sau phản ứng:
- C₂H₄Br₂: khối lượng mol là \(C_2H_4 (28 g/mol) + 2Br (2 \times 80 g/mol) = 28 + 160 = 188 g/mol\)
- C₃H₅Br: khối lượng mol là \(C_3H_6 (42 g/mol) + Br (80 g/mol) = 42 + 80 = 122 g/mol\)
Khối lượng hỗn hợp sản phẩm có thể được tính như sau:
\[
m = x \cdot 188 + y \cdot 122 = 5,92 \quad (2)
\]
### Bước 5: Giải hệ phương trình
Từ phương trình (1) và (2), ta có hệ phương trình:
\[
\begin{cases}
x + y = 0,0332 \\
188x + 122y = 5,92
\end{cases}
\]
### Bước 6: Giải phương trình (1)
Từ phương trình (1):
\[
y = 0,0332 - x \quad (3)
\]
### Bước 7: Thay (3) vào (2)
Thay (3) vào (2):
\[
188x + 122(0,0332 - x) = 5,92
\]
Giải phương trình trên:
\[
188x + 4,0624 - 122x = 5,92
\]
\[
66x = 5,92 - 4,0624
\]
\[
66x = 1,8576
\]
\[
x \approx 0,0282 \text{ mol}
\]
### Bước 8: Tính \(y\)
Thay giá trị của \(x\) vào (3):
\[
y = 0,0332 - 0,0282 \approx 0,005 \text{ mol}
\]
### Bước 9: Tính thể tích của C₂H₄ trong hỗn hợp
Sử dụng số mol để tính thể tích của C₂H₄:
\[
V_{C_2H_4} = x \cdot 22,4 \approx 0,0282 \cdot 22,4 \approx 0,632 \text{ lít}
\]
### Bước 10: Tính % thể tích của C₂H₄ trong hỗn hợp
\[
\%V_{C_2H_4} = \left(\frac{V_{C_2H_4}}{V_A}\right) \cdot 100\% = \left(\frac{0,632}{0,7439}\right) \cdot 100\% \approx 85,0\%
\]
### Kết luận
Tỷ lệ thể tích của C₂H₄ trong hỗn hợp A là khoảng 85%.
Để giải bài toán này, ta sẽ thực hiện theo các bước sau:
### 1. **Thiết lập phương trình phản ứng**
Hỗn hợp \( A \) gồm \( C_2H_4 \) (ethylen) và một hydrocarbon mạch hở có công thức phân tử \( C_3H_6 \) (propylen). Khi cho hỗn hợp này qua dung dịch nước brom dư, phản ứng xảy ra như sau:
- Phản ứng với \( C_2H_4 \):
\[
C_2H_4 + Br_2 \rightarrow C_2H_4Br_2
\]
- Phản ứng với \( C_3H_6 \):
\[
C_3H_6 + Br_2 \rightarrow C_3H_6Br_2
\]
### 2. **Tính số mol của hỗn hợp ban đầu**
Khối lượng mol của hỗn hợp sau phản ứng là:
- Ethylen (\( C_2H_4 \)): \( 28 \, g/mol \)
- Propylen (\( C_3H_6 \)): \( 42 \, g/mol \)
Thể tích hỗn hợp \( A \) ở điều kiện chuẩn là \( 0,7439 \, L \). Số mol hỗn hợp:
\[
n = \frac{V}{V_m} = \frac{0,7439}{22,4} \approx 0,0332 \, mol
\]
### 3. **Tính tổng khối lượng hỗn hợp sau phản ứng**
Khối lượng hỗn hợp sau phản ứng thu được là \( 5,92 \, g \).
### 4. **Thiết lập hệ phương trình**
Gọi \( x \) là số mol của \( C_2H_4 \) và \( y \) là số mol của \( C_3H_6 \). Ta có:
\[
x + y = 0,0332 \quad (1)
\]
Sau phản ứng, hỗn hợp lỏng có tổng khối lượng:
\[
28x + 42y - 2 \times (x + y) = 5,92 \quad (2)
\]
\[
28x + 42y - 2(x + y) = 5,92
\]
\[
28x + 42y - 2x - 2y = 5,92
\]
\[
26x + 40y = 5,92 \quad (3)
\]
### 5. **Giải hệ phương trình**
Từ phương trình (1), ta có \( y = 0,0332 - x \). Thay vào (3):
\[
26x + 40(0,0332 - x) = 5,92
\]
\[
26x + 1,328 - 40x = 5,92
\]
\[
-14x = 5,92 - 1,328
\]
\[
-14x = 4,592
\]
\[
x = -\frac{4,592}{14} \approx 0,328
\]
Do đó, số mol \( y \) là:
\[
y = 0,0332 - x = 0,0332 - 0,328 \approx 0,1
\]
### 6. **Tính thể tích của C2H4**
Tính thể tích của \( C_2H_4 \):
\[
V_{C_2H_4} = n_{C_2H_4} \times 22,4 = x \times 22,4
\]
\[
V_{C_2H_4} = 0,328 \times 22,4 \approx 7,35 \, L
\]
### 7. **Tính % thể tích của C2H4 trong hỗn hợp A**
Tính phần trăm thể tích của \( C_2H_4 \) trong hỗn hợp \( A \):
\[
\% V_{C_2H_4} = \frac{V_{C_2H_4}}{V_A} \times 100 = \frac{7,35}{0,7439} \times 100 \approx 98,9\%
\]
### Kết luận
Tỉ lệ thể tích của \( C_2H_4 \) trong hỗn hợp \( A \) là khoảng **98,9%**.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
45280 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
43334 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
39000 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
36812 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
34745 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
32120 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
31425
