Phương pháp nào sau đây nhằm thu được khí metan tinh khiết từ hỗn hợp khí metan và khí cacbonic?

Đáp án đúng là: D

Khí CH₄ và C₂H₄ có tính chất hóa học giống nhau là tham gia phản ứng cháy với khí oxi sinh ra khí cacbonic và nước.

CH₄ + 2O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ CO₂ + 2H₂O

C₂H₄ + 3O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2CO₂ + 2H₂O

Ta có sơ đồ phản ứng:

A + O₂ ⟶ CO₂ + H₂O

Vì sản phẩm cháy chỉ có CO₂ và H₂O nên trong A có C, H và có thể có O

$n_{C{O}_2}$ = $\frac{8,8}{44}$  = 0,2 (mol)

$n_{H_{2}O}$ = $\frac{7,2}{18}$ = 0,4 (mol)

n_A = $\frac{6,4}{32}$ = 0,2 (mol)

Bảo toàn nguyên tố C: n_{C trong A} = $n_{C{O}_2}$ = 0,2 (mol) ⇒ m_C = 0,2.12 = 2,4 (g)

Bảo toàn nguyên tố H: n_{H trong A} = 2$n_{H_{2}O}$ = 0,8 (mol) ⇒ m_H = 0,8.1 = 0,8 (g)

m_{O trong A} = m_A – m_C – m_H = 6,4 – 2,4 – 0,8 = 3,2 (g) ⇒ Trong A có C, H, O

⇒ n_{O trong A} = $\frac{3,2}{16}$ = 0,2 (mol)

Gọi công thức của X là: C_xH_yO_z

x = $\frac{n_C}{n_A}$ = $\frac{0,2}{0,2}$ = 1

y = $\frac{n_H}{n_A}$ = $\frac{0,8}{0,2}$ = 4

z = $\frac{n_O}{n_A}$ = $\frac{0,2}{0,2}$ = 1

Vậy công thức của A là: CH₄O

Công thức cấu tạo của A là: CH₃ – O – H.