Một mẫu cồn X (thành phần chính là ethanol) có lẫn methanol. Khi được đốt cháy hoàn toàn, 1 mol ethanol toả ra lượng nhiệt là 1370\text{kJ} và 1 mol methanol toả ra lượng nhiệt là 716\text{kJ}. Đốt cháy hoàn toàn 10 gam mẫu cồn X tỏa ra một nhiệt lượng là 291{,}9\text{kJ}. Xác định thành phần phần trăm về khối lượng của tạp chất methanol trong mẫu cồn X. (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)

😎 Cùng DOL xem qua cách giải câu này nhé!

📃 Thông tin đề bài cho:

• Khối lượng mẫu cồn X: 10 g

• Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy 10 g mẫu: 291{,}9\text{ kJ}

• Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol ethanol: 1370\text{ kJ}

• Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol methanol: 716\text{ kJ}

❓ Hiểu câu hỏi:

• Tìm phần trăm khối lượng của methanol trong mẫu cồn X.

• Vận dụng:

  • Quan hệ khối lượng – số mol – khối lượng mol.

  • Tổng nhiệt lượng tỏa ra từ hỗn hợp là tổng nhiệt của các thành phần.

  • Giải hệ phương trình để xác định khối lượng từng chất.

🔎 Hướng dẫn cách làm:

• Gọi m_{Et} và m_{M} (g) lần lượt là khối lượng ethanol và methanol trong mẫu.

• Bước 1 – Phương trình khối lượng: m_{Et} + m_{M} = 10

• Bước 2 – Số mol của từng chất: n_{Et} = \frac{m_{Et}}{46},\quad n_{M} = \frac{m_{M}}{32}

• Bước 3 – Phương trình nhiệt lượng tỏa ra: n_{Et}\times1370 + n_{M}\times716 = 291{,}9

• Bước 4 – Thế số mol vào phương trình: \frac{m_{Et}}{46}\times1370 + \frac{m_{M}}{32}\times716 = 291{,}9

• Bước 5 – Thay m_{M}=10 - m_{Et}: \frac{m_{Et}}{46}\times1370 + \frac{10 - m_{Et}}{32}\times716 = 291{,}9 29{,}78\,m_{Et} + 22{,}375\,(10 - m_{Et}) = 291{,}9 (29{,}78 - 22{,}375)\,m_{Et} = 291{,}9 - 223{,}75 7{,}405\,m_{Et} = 68{,}15\quad\Rightarrow\quad m_{Et}\approx9{,}20\text{ g} m_{M} = 10 - 9{,}20 = 0{,}80\text{ g}

• Bước 6 – Tính phần trăm khối lượng methanol: \%m_{M} = \frac{0{,}80}{10}\times100\% = 8\%

✅ Đáp án: 8%