Trộn 12,395 lít H2 ( đkc ) với m gam CO2 đc hỗn hợp khí X có tỉ khối…

Chào em, thầy/cô rất vui vì nhận được câu hỏi hóa học này từ em. Đây là dạng bài toán tính toán về hỗn hợp khí rất kinh điển trong chương trình Hóa học. Chúng ta hãy cùng nhau phân tích và giải chi tiết từng bước một nhé!

Phần a: Tìm khối lượng m của khí CO2

Bước 1: Tính số mol của khí Hidro (H2) ở điều kiện chuẩn.

Theo đề bài, thể tích của H2 là 12,395 lít. Ta áp dụng công thức tính số mol ở điều kiện chuẩn (25 độ C và 1 bar):

Số mol H2 = 12,395 chia cho 24,79 = 0,5 (mol).

Bước 2: Tính khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí X.

Đề bài cho biết tỉ khối của hỗn hợp X so với H2 bằng 4,5. Khối lượng mol của phân tử H2 là 2.

Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp X (M_X) = 4,5 nhân với 2 = 9 (gam/mol).

Bước 3: Lập phương trình để tìm số mol của CO2.

Gọi số mol của khí CO2 trong hỗn hợp là x (mol).

Ta có số mol của hỗn hợp khí X là tổng số mol của H2 và CO2: n_X = 0,5 + x (mol).

Khối lượng của hỗn hợp khí X là tổng khối lượng của từng khí: m_X = m_{H2} + m_{CO2} = (0,5 nhân 2) + (x nhân 44) = 1 + 44x (gam).

Mặt khác, khối lượng mol trung bình cũng bằng tổng khối lượng chia cho tổng số mol:

M_X = m_X chia cho n_X tương đương với 9 = (1 + 44x) chia cho (0,5 + x).

Bước 4: Giải phương trình tìm x.

9 nhân (0,5 + x) = 1 + 44x

4,5 + 9x = 1 + 44x

44x trừ 9x = 4,5 trừ 1

35x = 3,5

x = 3,5 chia cho 35 = 0,1 (mol).

Bước 5: Tính khối lượng m của CO2.

Khối lượng m của CO2 = số mol nhân với khối lượng mol = 0,1 nhân 44 = 4,4 (gam).

Phần b: Tính phần trăm khối lượng và phần trăm thể tích các khí trong X

Bước 1: Tính tổng khối lượng và tổng số mol của hỗn hợp X.

Tổng khối lượng hỗn hợp X (m_X) = khối lượng H2 cộng khối lượng CO2 = (0,5 nhân 2) + 4,4 = 1 + 4,4 = 5,4 (gam).

Tổng số mol hỗn hợp X (n_X) = số mol H2 cộng số mol CO2 = 0,5 + 0,1 = 0,6 (mol).

Bước 2: Tính phần trăm thể tích các khí trong hỗn hợp X.

Vì thể tích khí tỉ lệ thuận với số mol ở cùng điều kiện, nên phần trăm thể tích cũng chính là phần trăm số mol:

• Phần trăm thể tích của H2 = (0,5 chia cho 0,6) nhân 100% khoảng 83,33%.
• Phần trăm thể tích của CO2 = 100% trừ 83,33% = 16,67% (hoặc lấy 0,1 chia cho 0,6 nhân 100%).

Bước 3: Tính phần trăm khối lượng các khí trong hỗn hợp X.

• Khối lượng của H2 = 0,5 nhân 2 = 1 (gam).
• Phần trăm khối lượng của H2 = (1 chia cho 5,4) nhân 100% khoảng 18,52%.
• Phần trăm khối lượng của CO2 = 100% trừ 18,52% = 81,48%.

Kết luận đáp số:

• a) m = 4,4 gam.
• b) Về thể tích: H2 chiếm 83,33% và CO2 chiếm 16,67%. Về khối lượng: H2 chiếm 18,52% và CO2 chiếm 81,48%.

Hy vọng qua lời giải chi tiết này, em đã nắm vững cách làm dạng bài tập tính tỉ khối và thành phần phần trăm hỗn hợp khí. Nếu còn chỗ nào chưa hiểu, em cứ hỏi thêm thầy/cô nhé. Chúc em học tốt!