Câu II.14
Đề bài
Hỗn hợp khí X gồm propene C₃H₆ và acetylene C₂H₂. Dẫn 7,437 L X vào lượng dư dung dịch AgNO₃ trong NH₃, thu được 2,479 L khí thoát ra và m gam kết tủa. Các thể tích đều đo ở 25°C, 1 bar; thể tích mol khí là 24,79 L/mol. Phản ứng hoàn toàn, coi các hydrocarbon không tan trong nước. Cho C=12, H=1, Ag=108.
(a) Viết và cân bằng phương trình phản ứng xảy ra.
(b) Tính m.
(c) Tính tỉ khối của X so với H₂, trình bày bằng phân số hoặc làm tròn đến hai chữ số thập phân.
Chỉ phân tích lý thuyết; không tự thu, làm khô hoặc xử lý kết tủa acetylide.
Hướng dẫn giải
**Đáp án**:
Tự đối chiếu lời giải.
**Giải thích**:
(a) Acetylene có H gắn trực tiếp với C của liên kết ba nên tạo kết tủa silver acetylide. Propene không phản ứng với thuốc thử này trong mô hình bài toán. Phương trình:
$$\ce{HC#CH + 2AgNO3 + 2NH3 ->}$$
$$\ce{AgC#CAg v + 2NH4NO3}.$$
Tỉ lệ mol C₂H₂ : Ag₂C₂ bằng 1:1. Hai nguyên tử H của acetylene đều được thay bằng Ag; không chỉ thay một H.
(b) Tổng số mol hỗn hợp ban đầu:
$$n_X=\frac{7{,}437}{24{,}79}=0{,}30\,\mathrm{mol}.$$
Khí thoát ra là propene:
$$n_{\ce{C3H6}}=\frac{2{,}479}{24{,}79}$$
$$=0{,}10\,\mathrm{mol}.$$
Suy ra:
$$n_{\ce{C2H2}}=0{,}30-0{,}10$$
$$=0{,}20\,\mathrm{mol}.$$
Khối lượng mol kết tủa Ag₂C₂:
$$M=2\times108+2\times12$$
$$=240\,\mathrm{g/mol}.$$
Vậy:
$$m=0{,}20\times240=48{,}0\,\mathrm g.$$
(c) Khối lượng mol propene là 42 g/mol; acetylene là 26 g/mol. Khối lượng hỗn hợp:
$$m_X=0{,}10\times42+0{,}20\times26$$
$$=9{,}40\,\mathrm g.$$
Khối lượng mol trung bình:
$$\overline M_X=\frac{9{,}40}{0{,}30}=\frac{94}{3}\,\mathrm{g/mol}.$$
So với hydrogen có khối lượng mol 2 g/mol:
$$d_{X/\ce{H2}}=\frac{94/3}{2}=\frac{47}{3}$$
$$\approx15{,}67.$$
Tỉ khối không có đơn vị. Không lấy trung bình cộng 26 và 42 vì số mol hai khí không bằng nhau.