Câu 3. Cho m gam hỗn hợp metan, etilen và CO2 qua bình đụng dung dịch Br2 dư thấy khối lượng bình tăng 2,8 g và có 3,36 lít khí thoát ra ở đktc. Nếu đốt m gam hỗn hợp trên thu được 7,2 gam H2O đktc.
a) Tìm %V mỗi khí trong hỗn hợp đầu?
b) Tìm m?
c) Từ etilen trên có thể điều chế bao nhiêu gam polietilen biết H = 80%?
a.\(m_{tăng}=m_{C_2H_4}=2,8g\)
\(V_{khí.thoát.ra}=V_{CH_4}+V_{CO_2}\)
\(n_{C_2H_4}=\dfrac{2,8}{28}=0,1mol\)
\(C_2H_4+3O_2\rightarrow\left(t^o\right)2CO_2+2H_2O\)
0,1 0,2 ( mol )
\(m_{H_2O\left(thu.được\right)}=0,2.18=3,6g\)
\(\Rightarrow m_{H_2O\left(pứCH_4\right)}=7,2-3,6=3,6g\)
\(n_{H_2O}=\dfrac{3,6}{18}=0,2mol\)
\(CH_4+2O_2\rightarrow\left(t^o\right)CO_2+2H_2O\)
0,1 0,2 ( mol )
\(\Rightarrow V_{CH_4}=0,1.22,4=2,24l\)
\(\Rightarrow V_{CO_2}=3,36-2,24=1,12l\)
\(\Rightarrow V_{C_2H_4}=0,1.22,4=2,24l\)
\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%V_{CH_4}=\dfrac{2,24}{2,24+1,12+2,24}.100=40\%\\\%V_{CO_2}=\dfrac{1,12}{2,24+1,12+2,24}.100=20\%\\\%V_{C_2H_4}=100\%-40\%-20\%=40\%\end{matrix}\right.\)
b.\(\rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{CH_4}=0,1.16=1,6g\\m_{CO_2}=0,05.44=2,2g\\m_{C_2H_4}=0,1.28=2,8g\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow m_{hh}=1,6+2,2+2,8=6,6g\)
c.\(m_{PE}=28.n_{C_2H_4}.H\%=28.0,1.80\%=2,24g\)
a) Khối lượng bình tăng bằng khối lượng khí etilen tham gia phản ứng với Br2, số mol khí etilen là 2,8/28=0,1 (mol).
Đốt hỗn hợp, khí metan và etilen tạo ra 7,2/18=0,4 (mol) H2O, suy ra số mol khí metan là (0,4.2-0,1.4):4=0,1 (mol) (BT H).
3,36 lít khí thoát ra gồm khí metan và khí cacbonic, số mol khí cacbonic là 3,36/22,4-0,1=0,05 (mol).
%Vmetan=0,1/(0,1+0,1+0,05).100%=40%=%Vetilen, suy ra %Vcacbonic=100%-(40%+40%)=20%.
b) m=0,1.16+0,1.28+0,05.44=6,6 (g).
c) Số mol polietilen thực tế là 0,1.0,8/n=0,08/n (mol).
Khối lượng cần tìm là 0,08/n.28n=2,24 (g).
