Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp metan và etilen thu được sản phẩm là H2O và CO2. Dẫn sản phẩm lần lượt qua bình 1 đựng dung dịch H2SO4 đặc, bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)2. Sau phản ứng thấy bình 1 tăng 5,4 gam, bình 2 tăng 11 gam. Gía trị của m là:

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

m bình 1 tăng = m H2O ⇒ n H2O = ? m bình 2 tăng = m CO2 =? n CO2 = ? CH 4+ 2O2 → CO2+ 2H2O (1) C2H4+ 3O2 → 2CO2+ 2H2O (2) Ta thấy sự chênh lệch mol H2O và mol CO2 chính là mol của CH 4 ⇒ n CH4 = n H2O – n CO2 = ?

Từ đó đặt các chất vào phương trình (1), (2) để tính toán. Cách 2: m bình 1 tăng = m H2O ⇒ n H2O = ? m bình 2 tăng = m CO2 =? n CO2 = ?

Bảo toàn khối lượng ta có: m = m C+ m H Khối lượng bình 1 tăng là khối lương nước ⇒ n H2O = (5.4)/(18) = 0,3 (mol) Khối lượng bình 2 tăng chính là khối lượng CO2 ⇒ n CO2 = (11)/(44) = 0,25 (mol) CH 4+ 2O2 → CO2+ 2H2O (1) 0,05 →0,05 → 0,1 (mol) C2H4+ 3O2 → 2CO2+ 2H2O (2) 0,1 ←(0,25 – 0,05) (mol)

Từ (1) ta thấy n H2O > n CO2

Từ (2) ta thấy đốt cháy C2H4 thu được n CO2 = n H2O ⇒ Sự chêch lệch mol H2O và mol CO2 chính là mol CH 4 n CH4 = n H2O – n CO2 = 0,3 – 0,25 = 0,05 (mol)

Từ (2): n CO2(2) = 0,25 – 0,05 = 0,2 (mol) n C2H4 = ½.n CO2(2) = ½. 0,2 = 0,1 (mol) ⇒ m = m CH4+ m C2H4 = 0,05. 16+ 0,1. 28 = 3,6 (g) Cách 2: Khối lượng bình 1 tăng là khối lương nước ⇒ n H2O = (5.4)/(18) = 0,3(mol) Khối lượng bình 2 tăng chính là khối lượng CO2 ⇒ n CO2 =(11)/(44) = 0,25(mol)

Bảo toàn khối lượng: m = m C+ m H = 0,25. 12+ 0,3. 2 = 3,6 (gam)

Đáp án B

Từ phân tích trên, đáp án đúng là B. 3,6 gam.