Question

[CiaRa]

Answer 1

[Nguyễn KIm Ngân]

Đề bài cho hỗn hợp X gồm hai khí là methane (CH4​) và ethylene (C2​H4​). Hỗn hợp này có tỉ khối so với hydrogen (H2​) bằng 10.

• Bước 1: Tính khối lượng mol trung bình của hỗn hợp X (MX​)
  Tỉ khối của hỗn hợp X so với hydrogen được tính bằng công thức: dX/H2​​=MH2​​MX​​.
  Trong đó, MH2​​=2 g/mol.
  Ta có: 10=2MX​​⇒MX​=10×2=20 g/mol.

---

• Bước 2: Gọi thành phần phần trăm thể tích của từng khí trong hỗn hợp
  Giả sử trong 1 mol hỗn hợp X, số mol của CH4​ là x và số mol của C2​H4​ là y.
  Ta có: x+y=1 (1)
  Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp X được tính bằng công thức: MX​=nCH4​​+nC2​H4​​nCH4​​⋅MCH4​​+nC2​H4​​⋅MC2​H4​​​.
  MCH4​​=12+4=16 g/mol.
  MC2​H4​​=12×2+4=28 g/mol.
  Thay vào công thức ta có: 20=x+yx⋅16+y⋅28​=116x+28y​ (2)
  Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:
  x+y=1
  16x+28y=20
  Giải hệ phương trình này, ta được: x=32​ và y=31​.
  Điều này có nghĩa là trong hỗn hợp X, số mol của CH4​ chiếm 32​ và số mol của C2​H4​ chiếm 31​.

---

• Bước 3: Tính tổng số mol của hỗn hợp X
  Thể tích của hỗn hợp X ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc) là 3,7185 lít.
  Số mol của hỗn hợp X là: nX​=24.79V​=24.793.7185​=0.15 mol.
  (Lưu ý: Nếu đề bài cho ở điều kiện tiêu chuẩn cũ (0 độ C, 1 atm) thì V = 22.4, nhưng theo quy ước quốc tế mới, 1 bar và 25 độ C thì V = 24.79. Đề bài không nói rõ nên ta chọn chuẩn mới là 24.79).

---

• Bước 4: Tính số mol C2​H4​ trong hỗn hợp X
  Từ kết quả ở bước 2, ta biết số mol C2​H4​ chiếm 31​ tổng số mol.
  nC2​H4​​=nX​×y=0.15×31​=0.05 mol.

---

• Bước 5: Tính số mol Br2​ đã phản ứng
  Khi hỗn hợp X cho qua dung dịch Br2​ dư, chỉ có ethylene (C2​H4​) phản ứng vì nó có liên kết đôi (C=C). Methane (CH4​) là ankan nên không phản ứng với Br2​.
  Phương trình phản ứng:
  C2​H4​+Br2​→C2​H4​Br2​
  Theo phương trình, tỉ lệ mol là 1:1, vậy:
  nBr2​​=nC2​H4​​=0.05 mol.

Kết luận

Số mol Br2​ đã tham gia phản ứng là 0,05 mol.