Khi crăckinh butan, đã xảy ra các phản ứng : \(\begin{array}{l} {C_4}{H_{10}} \to C{H_4} + {C_3}{H_6}\\ {C_4}{H_{10}} \to {C_2}{H_6} + {C_2}{H_4}\\ {C_4}{H_{10}} \to {H_2} + {C_4}{H_8} \end{array}\) Một phần butan không tham gia các phản ứng. Hỗn hợp khí A thu được sau phản ứng có thể tích là 47 lít ; Dẫn hỗn hợp khí này đi qua nước brom có dư thì thể tích hỗn hợp khí còn lại là 25 lít. Đốt cháy hoàn toàn 5 lít hỗn hợp khí còn lại này thì thu được 9,4 lít C02. Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện. 1. Tính phần trăm thể tích butan đã tham gia các phản ứng. 2. Tính phần trăm theo thể tích của từng khí trong hỗn hợp A nếu biết thêm rằng thể tích C2H4 gấp 3 lần thể tích C3H6. Hướng dẫn trả lời: \({C_4}{H_{10}} \to C{H_4} + {C_3}{H_6}\) x lít x lít x lít \({C_4}{H_{10}} \to {C_2}{H_6} + {C_2}{H_4}\) y lít y lít y lít \({C_4}{H_{10}} \to {H_2} + {C_4}{H_8}\) z lít z lít z lít Đặt thể tích C4H10 không tham gia phản ứng là t lít. 2x + 2y + 2z + t = 47 (1) Khi đi qua nước brom dư thì C3H6, C2H4 và C4H8 bị hấp thụ ; thể tích các khí còn lại : x + y + z + t = 25 (2) Lấy (1) - (2) ta có x + y + z = 22 ; đó chính là thể tích C4H10 đã phản ứng, còn x + y + z + t = 25 cũng chính là thể tích C4H10 trước phản ứng. Phần trăm theo thể tích của C4H10 phản ứng : \(\frac{{22}}{{25}}\). 100% = 88%. 2. Giả sử đốt 25 lít khí còn lại sau khi qua nước brom \(C{H_4} + 2{O_2} \to C{O_2} + 2{H_2}O\) x lít x lít \(2{C_2}{H_6} + 7{O_2} \to 4C{O_2} + 6{H_2}O\) y lít 2y lít \(2{H_2} + {O_2} \to 2{H_2}O\) \(2{C_4}{H_{10}} + 13{O_2} \to 8C{O_2} + 10{H_2}O\) t lít 4t lít Thể tích C02 thu được sẽ là : \(x + 2y + 4t = \frac{{9,4.25}}{5} = 47(3)\) Ngoài ra theo đầu bài y = 3x (4) Giải hệ (1), (2), (3), (4) ta được x = 5; y =15; z = 2; t = 3. Thành phần phần trăm về thể tích của hỗn hợp A : \(\% {V_{C{H_4}}} = \% {V_{{C_3}{H_6}}} = \frac{5}{{47}}.100\% = 10,6\% \) \(\% {V_{{C_2}{H_6}}} = \% {V_{{C_2}{H_4}}} = \frac{15}{{47}}.100\% = 31,9\% \) \(\% {V_{{H_2}}} = \% {V_{{C_4}{H_8}}} = \frac{2}{{47}}.100\% = 4,3\% \) \(\% {V_{{C_4}{H_{10}}}} = \frac{3}{{47}}.100\% = 6,4\% \)
