Nội dung bài giảng
Để đốt cháy 68 g hỗn hợp khí hiđro và khí CO cần 89,6 lít oxi (ở đktc). Xác định thành phần phần trăm khối lượng của các khí trong hỗn hợp ban đầu. Nêu các phương pháp giải bài toán.
Trả lời
Cách 1:
Phương trình hóa học :
\(2CO + {O_2} \to 2C{O_2}\) ; \(2{H_2} + {O_2} \to 2{H_2}O\)
Số mol oxi: \({{89,6} \over {22,4}} = 4(mol)\)
- Từ các phương trình hóa học trên, ta nhận thấy:
2 mol hidro (hay CO) đều phản ứng với 1 mol oxi
8 mol hỗn hợp phản ứng với 4 mol oxi.
- Gọi số mol CO là x ; số mol \({H_2}\) là (8 - x ).
28x +2 ( 8 - x ) = 68
Giải ra ta có : x = 2.
\(\% {v_{CO}} = {2 \over 8} \times 100\% = 25\% \)
\(\% {V_{{H_2}}} = {6 \over 8} \times 100\% = 75\% \)
Cách 2:
- Gọi khối lượng khí CO là x g \( \to {n_{CO}} = {x \over {28}}(mol)\)
- Khối lượng \({H_2}\) là \((68 - x)g \to {n_{{H_2}}} = {{68 - x} \over 2}mol;{n_{{O_2}}} = {{89,6} \over {22,4}} = 4(mol)\)
\(2CO\,\,\,\,\,\,\,\,\, + \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{O_2} \to 2C{O_2}\)
\({x \over {28}}mol\) \(\left( {{x \over {28 \times 2}}} \right)mol\)
\(2{H_2}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, + \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{O_2} \to 2{H_2}O\)
\(\left( {{{68 - x} \over 2}} \right)mol\) \(\left( {{{68 - x} \over {2 \times 2}}} \right)mol\)
Ta có phương trình : \({x \over {28 \times 2}} + {{68 - x} \over 4} = 4\)
Giải ra ta được : x = 56 g hay \({n_{CO}} = {x \over {28}} = 2mol;{m_{{H_2}}} = 68 - x = 12(g)\) hay \(6mol\,\,\,\,\,{H_2}\).
Sau đó tính % thể tích các chất như trên.
Cách 3:
- Gọi số mol CO là x ; số mol \({H_2}\) là y.
Theo đề bài, ta có: 28x + 2y = 68.
- Phương trình hóa học : \(2CO\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, + \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{O_2} \to 2C{O_2}\)
x mol \({x \over 2}mol\)
\(2{H_2}\,\,\,\,\,\,\,\, + \,\,\,\,\,\,\,{O_2} \to 2{H_2}O\)
y mol \({y \over 2}mol\)
\({x \over 2} + {y \over 2} = 4\)
Giải hệ phương trình 2 ẩn: \(\left\{ \matrix{x + y = 8 \hfill \cr 28x + 2y = 68 \hfill \cr} \right.\)
Giải ra ta có x= 2, y= 6. Sau đó tính thành phần phần trăm thể tích các chất như trên.