Hỗn hợp Z gồm một hiđrocacbon A và oxi (lượng oxi trong Z gấp đôi lượng oxi cần thiết để đốt cháy hết A). Bật tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp Z, đến khi kết thúc phản ứng thì thể tích khí v
1. Đặt công thức của A là: CxHy (trong đó x và y chỉ nhận giá trị nguyên, dương) và thể tích của A đem đốt là a (lít), (a >o). Phản ứng đốt cháy A.
CxHy+ (x+y/4)O2→ xCO2+ y/2 H2O (1)
a a(x+y/4) ax ay/2 (lít)
\[ \Rightarrow a + 2a(x + \frac{y}{4}) = ax + a\frac{y}{2} + a(x + \frac{y}{4}) \Leftrightarrow y = 4\](I)
Sau khi ngưng tụ hơi nước thì thể tích giảm 40% do vậy:
\[{V_{{H_2}O}} = \frac{{40}}{{100}}[a + 2a(x + \frac{y}{4})]\]
Mặt khác theo (1) thì \[{V_{{H_2}O}} = a\frac{y}{2}\]. Nên ta có phương trình:
\[a\frac{y}{2} = \frac{{40}}{{100}}[a + 2a(x + \frac{y}{4})]\] (II)
Thay (I) vào (II) ta có =>x = 1 =>Công thức phân tử của A là CH4
\[{n_{C{H_4}}} = \frac{{8,96}}{{22,4}} = 0,4(mol);{n_{Ca{{(OH)}_2}}} = \frac{{22,2}}{{74}} = 0,3(mol)\]
nCO2= nCH4= 0,4 mol (mol). Xét tỷ lệ \[\frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_{Ca{{(OH)}_2}}}}}\] ta thấy \[1 \le \frac{{0,4}}{{0,3}} \le 2\].
CH4+ 2O2→ CO2+ 2H2O (2)
0,4 0,4 0,8 (mol)
Ca(OH)2+ CO2→ CaCO3+ H2O (3)
0,3 0,3 0,3 (mol)
CaCO3+ CO2+ H2O → Ca(HCO3)2(4)
0,1 0,1 0,1 (mol)
Theo (3) nCaCO3= nCO2= nCa(OH)2= 0,3 mol
Số mol CO2tham gia phản ứng ở (4) là: (0,4 - 0,3) = 0,1 (mol). Theo (4) =>nCaCO3= nCO2= 0,1 mol.
Vậy số mol CaCO3không bị hòa tan sau phản ứng (4) là:
nCaCO3= 0,3 - 0,1 = 0,2 mol.
Ta có: Δm dd= mCO2+ mH2O- mCaCO3= 0,4.44 + 0,8.18 - 0,2.100 = 12 gam >0
=>m = 12 gam.
Đáp án cần chọn là: B