Câu 31:  Đốt cháy hoàn toàn 11,2 lit khí metan (đktc), dẫn toàn bộ sản phẩm qua dung dịch nước vôi trong dư. Khối lượng kết tủa thu được là: a) 20 gam b) 50 gam c) 40 gam d) 30 gam
Chào các pro, hiện mình đang cần support nhanh chóng để giải đáp câu hỏi này. Ai có thể chia sẻ kiến thức của mình không?

Để giải câu này, ta cần biết rằng metan (CH4) là hydrocacbon không màu, không mùi, có khả năng cháy. Khi đốt cháy hoàn toàn, metan phản ứng với oxi trong không khí tạo ra điôxit carbon (CO2) và nước (H2O).

Phương trình phản ứng cháy hoàn toàn metan là: CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

Giả sử số mol metan là n, theo tỉ lệ mol, số mol CO2 và H2O tạo ra cũng là n, do đó, thể tích CO2 và H2O cũng là 11,2 lit.

Sau đó, ta dẫn toàn bộ sản phẩm CO2 và H2O qua dung dịch nước vôi trong dư. Các sản phẩm này sẽ phản ứng với canxi hidroxit (Ca(OH)2) trong dung dịch vôi tạo ra kết tủa của canxi cacbonat (CaCO3).

Phương trình phản ứng của việc tạo kết tủa là: CO2 + Ca(OH)2 -> CaCO3 + H2O

Theo phương trình trên, ta thấy 1 mol CO2 tạo ra 1 mol CaCO3. Do đó, số mol CO2 tạo ra cũng là n.

Khối lượng kết tủa thu được là khối lượng của CaCO3. Mỗi mol CaCO3 có khối lượng 100g nên khối lượng CaCO3 là 100n.

Kết quả cuối cùng là khối lượng kết tủa là 100 n. Với số mol metan n = 11,2 (vì số mol metan = số mol CO2 và H2O), ta có khối lượng kết tủa là 100 * 11,2 = 1120 gam.

Đáp án đúng là a) 20 gam.

Cuối cùng, khối lượng kết tủa thu được là khối lượng mol CaCO3 tạo thành. Mạch 1 mol CaCO3 có khối lượng là 100g, nên khối lượng 0,4 mol CaCO3 là 40g (0,4mol * 100g/mol). Nên khối lượng kết tủa thu được là 40g.

Tiếp theo, ta cần xác định phương trình phản ứng giữa nước vôi trong dư với CO2: Ca(OH)2 + CO2 -> CaCO3 + H2O. Từ phương trình này, ta thấy 1 mol Ca(OH)2 phản ứng với 1 mol CO2 sinh ra 1 mol CaCO3. Vì vậy, số mol CO2 tương ứng với số mol CaCO3 tạo thành. Với số mol CO2 là 0,4 như đã tính ở câu 2, ta có số mol CaCO3 là 0,4.

Tương tự, theo phương trình chuẩn, 1 mol metan cháy hoàn toàn sinh ra 2 mol nước. Vậy số mol metan trong 11,2 L (đktc) là 0,4 (vì 1 mol metan chiếm 22,4 L ở điều kiện tiêu chuẩn). Nên số mol nước tạo thành là 0,8 (vì 1 mol metan sinh ra 2 mol nước). Mỗi mol nước có khối lượng là 18g, nên khối lượng nước tạo thành là 14,4g (0,8mol * 18g/mol).

Đầu tiên, chúng ta cần xác định phương trình hoá học của phản ứng cháy hoàn toàn metan: CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O. Ta thấy từ phương trình này, 1 mol metan tương ứng với 1 mol CO2. Vậy khối lượng của 11,2 L khí metan (đktc) là 16g (vì Có khối lượng riêng là 1g/lít). Do đó, khối lượng kết tủa CO2 thu được là 16g.