Hỗn hợp X gồm hai hidrocacbon A, B mạch hở ở thể khí nặng a gam. Nếu đem đốt cháy
hoàn toàn X thì thu được 220a/71 gam CO2 và 99a/71 gam hơi nước. Nếu thêm 1/5 lượng A (có trong X) vào X rồi đem đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp này thì thu được 237,6a/71 71 gam CO2 và 108a/71 gam hơi nước
Đáp án:
$n_C=n_{CO_2}=\dfrac{220a}{71.44}=\dfrac{5a}{71}$ mol
$n_H=2n_{H_2O}=2.\dfrac{99a}{71.18}=\dfrac{11a}{71}$ mol
Sau khi thêm $\dfrac{1}{5}A$ vào $X$:
$n_C=n_{CO_2}=\dfrac{237,6a}{71.44}=\dfrac{27a}{355}$ mol
$n_H=2n_{H_2O}=2.\dfrac{108a}{71.18}=\dfrac{12a}{71}$ mol
$\Rightarrow \dfrac{1}{5}A$ thêm vào có:
$n_C=\dfrac{27a}{355}-\dfrac{5a}{71}=\dfrac{2a}{355}$ mol
$n_H=\dfrac{12a}{71}-\dfrac{11a}{71}=\dfrac{a}{71}$ mol
$\Rightarrow n_C: n_H=2:5$
Đặt CTPT của $A$ có dạng $(C_2H_5)_n$
$k=\dfrac{2n.2-5n+2}{2}=\dfrac{2-n}{2}\ge 0\Rightarrow n\le 2$
$\Rightarrow n\in \{1; 2\}$
Mà số $H$ chẵn nên $5n$ chẵn $\Rightarrow n$ chẵn
$\Rightarrow n=2$. Vậy CTPT $A$ là $C_4H_{10}$
Trong $X$, $n_A=5.\left(\dfrac{2a}{355}:4\right)=\dfrac{a}{142}$ mol
Số mol $C, H$ của hidrocacbon $B$ trong $a$ gam hỗn hợp:
$n_C=\dfrac{5a}{71}-4.\dfrac{a}{142}=\dfrac{3a}{71}$ mol
$n_H=\dfrac{11a}{71}-10.\dfrac{a}{142}=\dfrac{6a}{71}$ mol
$\Rightarrow n_C: n_H=1:2$
$\Rightarrow B$ có CTDGN là $CH_2$
Mà $B$ có số $C<5$ do là hidrocacbon mạch hở, thể khí nên CTPT $B$ có thể là $C_2H_4, C_3H_6, C_4H_8$
$n_{CH_2}=\dfrac{3a}{71}$ mol nên $n_{C_2H_4}=\dfrac{3a}{142}$ mol hoặc $n_{C_3H_6}=\dfrac{a}{71}$ mol hoặc $n_{C_4H_8}=\dfrac{3a}{284}$ mol
Nếu $B$ là $C_2H_4$: $\%V_A=25%; \%V_B=75\%$
Nếu $B$ là $C_3H_6$: $\%V_A=33,33\%; \%V_B=66,67\%$
Nếu $B$ là $C_4H_8$: $\%V_A=40\%; \%V_B=60\%$
Hidrocacbon $B$ có thể làm mất màu dung dịch thuốc tím do $B$ là anken nên có liên kết $\pi$ kém bền, dễ bị oxi hoá bởi dung dịch $KMnO_4$.
$3 C_nH_{2n}+ 2KMnO_4+4H_2O \to 3 C_nH_{2n}(OH)_2+2MnO_2+2KOH$ (với $n=2;3;4$)
Đáp án `+` Giải thích các bước giải:
$n_C=n_{CO_2}=\dfrac{220a}{71.44}=\dfrac{5a}{71}$ mol
$n_H=2n_{H_2O}=2.\dfrac{99a}{71.18}=\dfrac{11a}{71}$ mol
Sau khi thêm $\dfrac{1}{5}A$ vào $X$:
$n_C=n_{CO_2}=\dfrac{237,6a}{71.44}=\dfrac{27a}{355}$ mol
$n_H=2n_{H_2O}=2.\dfrac{108a}{71.18}=\dfrac{12a}{71}$ mol
$\Rightarrow \dfrac{1}{5}A$ thêm vào có:
$n_C=\dfrac{27a}{355}-\dfrac{5a}{71}=\dfrac{2a}{355}$ mol
$n_H=\dfrac{12a}{71}-\dfrac{11a}{71}=\dfrac{a}{71}$ mol
$\Rightarrow n_C: n_H=2:5$
Đặt CTPT của $A$ có dạng $(C_2H_5)_n$
$k=\dfrac{2n.2-5n+2}{2}=\dfrac{2-n}{2}\ge 0\Rightarrow n\le 2$
$\Rightarrow n\in \{1; 2\}$
Mà số $H$ chẵn nên $5n$ chẵn $\Rightarrow n$ chẵn
$\Rightarrow n=2$. Vậy CTPT $A$ là $C_4H_{10}$
Trong $X$, $n_A=5.\left(\dfrac{2a}{355}:4\right)=\dfrac{a}{142}$ mol
Số mol $C, H$ của hidrocacbon $B$ trong $a$ gam hỗn hợp:
$n_C=\dfrac{5a}{71}-4.\dfrac{a}{142}=\dfrac{3a}{71}$ mol
$n_H=\dfrac{11a}{71}-10.\dfrac{a}{142}=\dfrac{6a}{71}$ mol
$\Rightarrow n_C: n_H=1:2$
$\Rightarrow B$ có CTDGN là $CH_2$
Mà $B$ có số $C<5$ do là hidrocacbon mạch hở, thể khí nên CTPT $B$ có thể là $C_2H_4, C_3H_6, C_4H_8$
$n_{CH_2}=\dfrac{3a}{71}$ mol nên $n_{C_2H_4}=\dfrac{3a}{142}$ mol hoặc $n_{C_3H_6}=\dfrac{a}{71}$ mol hoặc $n_{C_4H_8}=\dfrac{3a}{284}$ mol
Nếu $B$ là $C_2H_4$: $\%V_A=25%; \%V_B=75\%$
Nếu $B$ là $C_3H_6$: $\%V_A=33,33\%; \%V_B=66,67\%$
Nếu $B$ là $C_4H_8$: $\%V_A=40\%; \%V_B=60\%$
Hidrocacbon $B$ có thể làm mất màu dung dịch thuốc tím do $B$ là anken nên có liên kết $\pi$ kém bền, dễ bị oxi hoá bởi dung dịch $KMnO_4$.
$3 C_nH_{2n}+ 2KMnO_4+4H_2O \to 3 C_nH_{2n}(OH)_2+2MnO_2+2KOH$ (với $n=2;3;4$)
Hóa học là ngành nghiên cứu về thành phần, cấu trúc, tính chất, và sự thay đổi của vật chất. Hóa học nói về các nguyên tố, hợp chất, nguyên tử, phân tử, và các phản ứng hóa học xảy ra giữa những thành phần đó. Hóa học đôi khi được gọi là "khoa học trung tâm" vì nó là cầu nối các ngành khoa học tự nhiên khác như vật lý học, địa chất học và sinh học. Hãy đam mê và khám phá thế giới của các chất hóa học và phản ứng!
Lớp 9 - Là năm cuối ở cấp trung học cơ sở, chúng ta sắp phải bước vào một kỳ thi căng thẳng và sắp chia tay bạn bè, thầy cô. Áp lực từ kỳ vọng của phụ huynh và tương lai lên cấp 3 thật là lớn, nhưng hãy tin vào bản thân và giữ vững sự tự tin!
Copyright © 2021 HOCTAPSGK