Bài 4 trang 35 Tài liệu Dạy - học Hoá học 9 tập 2

Đề bài

Đốt cháy hoàn toàn 1 lít khí thiên nhiên. Sục sản phẩm cháy vào dung dịch nước vôi trong (dư) thì thấy xuất hiện kết tủa trắng. Cô cạn dung dịch thu được 4 gam kết tủa. Tính % thể tích khí metan có trong khí thiên nhiên trên biết thành phần chính của khí thiên nhiên là metan, các khí còn lại không cháy được. Thể tích các khí được đo ở điều kiện tiêu chuẩn.

Lời giải chi tiết

Xét giai đoạn đốt cháy khí thiên nhiên:

Phương trình hóa học:

\(C{H_4} + 2{O_2} \to C{O_2} + 2{H_2}O\,\,\,(1)\)

Sản phẩm cháy gồm CO₂ và H₂O.

Xét giai đoạn sục sản phẩm cháy vào dung dịch nước vôi trong dư.

Phương trình hóa học:

\(C{O_2} + Ca{(OH)_2} \to CaC{O_3} \downarrow  + {H_2}O\)

Kết tủa thu được là CaCO₃

\(\begin{array}{l} \Rightarrow {n_{CaC{O_3}}} = \dfrac{4}{{100}} = 0,04mol\\Theo\,\,\,(2)\,\, \Rightarrow {n_{C{O_2}}} = {n_{CaC{O_3}}}\\ \Rightarrow {n_{C{O_2}}} = 0,04\,mol\\Theo\,\,(1)\,\,\, \Rightarrow {n_{C{H_4}}} = {n_{C{O_2}}}\\ \Rightarrow {n_{C{H_4}}} = 0,04\,mol\\ \Rightarrow {V_{C{H_4}}} = 0,04.22,4 = 0,896\,lit.\end{array}\)

Phần trăm thể tích khí metan trong khí thiên nhiên là:

\(\% {V_{C{H_4}}} = \dfrac{{{V_{C{H_4}}}}}{{{V_{Khí\,thiên\,nhiên}}}}.100 \)\(\,= \dfrac{{0,896}}{1}.100 = 89,6\% .\)