Đốt cháy 11,2 lít khí thiên nhiên X chứa 96% CH4, 2% N2 và 2% CO2 về thể tích.
Số mol khí thiên nhiên X là:
nX=VX22,4=11,222,4=0,5mol
Thành phần % thể tích cũng chính là thành phần % số mol.
Ta có số mol của CH4 và CO2 lần lượt là:
nCH4=96%.nX=96%.0,5=0,48molnCO2=2%.nX=2%.0,5=0,01mol1
Khi đốt X thì chỉ có CH4 cháy theo phương trình:
CH4+2O2→toCO2+2H2O
Số mol CO2 thu được từ phản ứng trên là: nCO2=nCH4=0,48mol2
Khi dẫn sản phẩm cháy qua dung dịch Ca(OH)2 dư thì chỉ có CO2 phản ứng với dung dịch Ca(OH)2 tạo kết tủa trắng.
Phương trình phản ứng:
CO2+CaOH2→CaCO3↓+H2O*
Lượng CO2 phản ứng với dung dịch Ca(OH)2 dư bằng tổng lượng CO2 có trong khí thiên nhiên và lượng CO2 được sinh ra từ phản ứng cháy của CH4.
⇒nCO2=nCO21+nCO22=0,48+0,01=0,49mol
Theo phương trình (*), ta có:
nCaCO3=nCO2=0,49mol
Khối lượng kết tủa thu được là:
mCaCO3=nCaCO3.MCaCO3=0,49.40+12+16.3=0,49.100=49gam
Vậy giá trị của m là 49 gam.