Hỗn hợp khí A gồm có O2 và O3, tỉ khối của hỗn hợp khí A đối với hiđro là 19,2

Hóa lớp 10 Bài 42: Ozon và hiđro peoxit

Bài 6∗ (trang 166 sgk Hóa 10 nâng cao): Hỗn hợp khí A gồm có O₂ và O₃, tỉ khối của hỗn hợp khí A đối với hiđro là 19,2. Hỗn hợp khí B gồm có H₂ và CO, tỉ khối của hỗn hợp khí B đốí với hiđro là 3,6.

a) Tính thành phần phần trăm theo thể tích các khí trong hỗn hợp A và hỗn hợp B.

b) Tính số mol hỗn hợp khí A cần dùng để đốt cháy hoàn toàn 1 mol hỗn hợp khí B. Các thể tích khí được đo trong cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất.

Lời giải:

a) Đặt số mol O₂ và O₃ trong hỗn hợp A lần lượt là a mol và b mol.

Xét 1 mol hỗn hợp A => a + b = 1 (∗)

Theo đề bài ta có:

Giải hệ (∗) và (∗∗) ta được a = 0,6; b = 0,4 => %V_O2=60%; %V_O3=40%.

Giải tương tự ta tính được hỗn hợp B: %V_H2=80%; %V_CO=20%

b) Các phản ứng xảy ra:

2H₂ + O₂ → 2H₂O (1)

2CO +O₂ → 2CO₂ (2)

3H₂ + O₃ → 3H₂O (3)

3CO + O₃ → 3CO₂ (4)

Đặt số mol của A cần dùng để đốt cháy 1 mol B là x mol

Trong 1 mol hỗn hợp B

Từ (1), (2), (3) và (4)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_A + m_B = m_CO2 + m_H2O = 0,8.18 + 0,2.44 = 23,2 g

m_B = 0,8.2 + 0,2.28 = 7,2 g

⇒ m_A = 23,2 - 7,2 = 16g = 32.0,6x + 48.0,4x ⇒ x = 5/12 ≈ 0,416 (mol)