1. Hòa tan hoàn toàn 10,72 gam hỗ...

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

1. Đặt số mol của các chất Mg, MgO, Ca, CaO trong hỗn hợp X lần lượt là a, b, c, d (mol)

Viết PTHH xảy ra, lập hệ theo khối lượng hỗn hợp X, số mol H₂, mol muối MgCl₂. Sau đó tổ hợp các phương trình ra được số mol của CaCl₂

2. Đặt số mol của mỗi chất trong phần 2 gấp k lần phần 1

Giải chi tiết:

1. n_H2 = 3,248:22,4 = 0,145 mol; n_MgCl2 = 12,35:5 = 0,13 mol

Đặt số mol của các chất Mg, MgO, Ca, CaO trong hỗn hợp X lần lượt là x, b, c, d (mol)

+ Khối lượng hỗn hợp là 10,72 gam nên ta có: 24x + 40b + 40c + 56d = 10,72 (1)

Phương trình hóa học:

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

x                          x           x     (mol)

MgO + 2HCl → MgCl₂ + H₂O

b                            b             b    (mol)

Ca + 2HCl → CaCl₂ + H₂

c                         c          c  (mol)

CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O

d                           d           d    (mol)

+ Từ số mol H₂ ta có: n_H2 = x + c = 0,145 (2)

+ Từ số mol MgCl₂ ta có: n_MgCl2 = x + b = 0,13 (3)

Ta tổ hợp phương trình (1) + 16(2) – 40(3):

=> c + d = 0,14

=> n_CaCl2 = c + d = 0,14 mol

=> a = 0,14.111 = 15,54 (gam)

2.

- Phần 1 tác dụng với Br₂: n_Br2 = 16:160 = 0,1 mol

C₂H₂ + 2Br₂ → C₂H₂Br₄

0,05 ←  0,1                         (mol)

- Đặt số mol khí mỗi phần như sau:

\(P1:\left\{ \begin{gathered}
{C_2}{H_2}:0,05\,(mol) \hfill \\
C{H_4}:x\,(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right.\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,P2:\left\{ \begin{gathered}
{C_2}{H_2}:0,05k\,(mol) \hfill \\
C{H_4}:kx\,(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

+ Số mol hỗn hợp khí X là: n_X = 11,2:22,4 = 0,5 mol

Ta có: n _{khí P1} + n _{khí P2} = n_X => 0,05 + x + 0,05k + kx = 0,5 <=> (x + 0,05)k = 0,45 - x

=> \(k = \frac{{0,45 - x}}{{x + 0,05}}\) (1)

+ Đốt cháy phần 2:

C₂H₂ + 2,5O₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2CO₂ + H₂O

0,05k                    →  0,1k→ 0,05k (mol)

CH₄ + 2O₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) CO₂ + 2H₂O

kx                 →      kx →  2kx   (mol)

Sản phẩm cháy gồm

\(\left\{ \begin{gathered}
C{O_2}:k(x + 0,1)\,mol \hfill \\
{H_2}O:k(2x + 0,05)\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right.\)  dẫn qua dung dịch Ba(OH)₂ dư:

 CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃↓ + H₂O

k(x+0,1)     →        k(x+0,1)            (mol)

Khối lượng dung dịch giảm: m _{dd giảm} = m_BaCO3 – m_CO2 – m_H2O

=> 197k(x+0,1) – 44k(x+0,1) – 18k(2x+0,05) = 69,525

=> 153k(x+0,1) – 18k(2x+0,05) = 69,525

=> k(117x+14,4) = 69,525

=> \(k = \frac{{69,525}}{{117x + 14,4}}\) (2)

Từ (1) và (2) => \(\frac{{0,45 - x}}{{x + 0,05}} = \frac{{69,525}}{{117x + 14,4}} \to x = 0,075 \to k = 3\)

Vậy X gồm 

\(\left\{ \begin{gathered}
{C_2}{H_2}:0,05 + 0,05k = 0,2\,mol \hfill \\
C{H_4}:x + kx = 0,3\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right.\) 

CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂

0,2     ←                                   0,2    (mol)

Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al(OH)₃ + 3CH₄

0,1         ←                                  0,1  (mol)

Giá trị của m là: m = m_CaC2 + m_Al4C3 = 0,2.64 + 0,1.144 = 27,2 gam

Phần trăm thể tích các khí trong X là:

\(\left\{ \begin{gathered}
\% {V_{{C_2}{H_2}}} = \frac{{0,2}}{{0,5}}.100\% = 40\% \hfill \\
\% {V_{C{H_4}}} = \frac{{0,3}}{{0,5}}.100\% = 60\% \hfill \\
\end{gathered} \right.\) 

b) Cho phần 2

\(\left\{ \begin{gathered}
{C_2}{H_2}:0,05k = 0,15(mol) \hfill \\
C{H_4}:kx = 0,225(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right.\) tác dụng với AgNO₃ trong NH₃ dư:

C₂H₂ + 2AgNO₃ + 2NH₃ → Ag₂C₂↓ + 2NH₄NO₃

0,15                                  →  0,15                             (mol)

Khối lượng kết tủa thu được là: m_Ag2C2 = 0,15.240 = 36 gam