Nhiệt phân 3,36 lít metan ở 1500^oC trong vòng 0,1 giây. Dẫn toàn bộ hỗn hợp khi thu được qua dung dịch AgNO₃

Bài 43: Ankin

Bài 6 (trang 179 sgk Hóa 11 nâng cao): * Nhiệt phân 3,36 lít metan ở 1500^oC trong vòng 0,1 giây. Dẫn toàn bộ hỗn hợp khi thu được qua dung dịch AgNO₃ trong ammoniac cho đến khi nó không làm mất màu dung dịch thuốc quỳ tím thì thấy thể tích hỗn hợp khí giảm đi 20% so với ban đầu (các thể tích khí đều đo ở cùng điều kiện).

a) Tính hiệu suất của phản ứng nhiệt phân.

b) Xác định thành phần % về thể tích hỗn hợp thu được sau nhiệt phân.

c) Hãy đề nghị phương pháp tách axetilen từ hỗn hợp thu được sau nhiệt phân.

Lời giải:

a) Số mol CH₄ ban đầu = 3,36/22,4 = 0,15 mol. Đặt số mol CH₄ bị nhiệt phân là x mol.

Hỗn hợp khí sau nhiệt phân:

n_C2H2 = 0,5x mol; n_H2 = 1,5x mol; n_{CH4 dư} = (0,15-x)mol

C₂H₂ bị dung dịch AgNO₃/NH₃ hấp thụ.

CH≡CH + 2[Ag(NH₃)₂]OH → AgC≡CAg↓ + 4NH₃ + 2H₂O

b) x = 0,1 ⇒ hỗn hợp khí sau nhiệt phân có:

n_C2H2 = 0,05 mol; n_H2 = 0,15 mol; n_{CH4 dư} = 0,05 mol.

Thành phần phần trăm thể tích các khí trong hỗn hợp sau nhiệt phân:

c) Dẫn hỗn hợp khí đi qua dung dịch AgNO₃/NH₃ dư lọc thu lấy kết tủa:

CH≡CH + 2[Ag(NH₃)₂]OH → AgC≡CAg↓ + 4NH₃ + 2H₂O

Hòa tan kết tủa bằng dung dịch HCl, thu được C₂H₂

AgC≡CAg + 2HCl → CH≡CH + 2AgCl↓