Google
Câu hỏi: Hỗn hợp M ở thể lỏng, chứa hai hợp chất hữu cơ kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng. Nếu làm bay hơi 2,58 g M thì thể tích hơi thu được đúng bằng thể tích của 1,40 g khí N2 ở cùng điều kiện. Đốt cháy hoàn toàn 6,45 g M thì thu được 7,65 g H2O và 6,72 lít CO2 (đktc).
Xác định công thức phân tử và phần trăm khối lượng của từng chất trong hỗn hợp M.
Xác định công thức phân tử và phần trăm khối lượng của từng chất trong hỗn hợp M.
Phương pháp giải
+) Tính số mol 2 chất có trong 6,45 g M
+) Khi đốt hỗn hợp M, thu được CO2 và H2O; vậy các chất trong hỗn hợp phải chứa C và H, có thể có O. Công thức phân tử hai chất đó là CxHyOz và Cx+1Hy+2Oz (x, y nguyên và > 0; z nguyên và > 0).
+) Giả sử trong 6,45 g M có a mol CxHyOz và b mol Cx+1 Hy+2Oz
+) PTHH:
\({C_{\rm{x}}}{H_y}{O_{\rm{z}}} + (x + \dfrac{y}{4} - \dfrac{z}{2}){O_2} \to xC{O_2} + \dfrac{y}{2}{H_2}O\)
\({C_{{\rm{x + 1}}}}{H_{y + 2}}{O_{\rm{z}}} + (x + \dfrac{y}{4} - \dfrac{z}{2} + 1,5){O_2} \to (x + 1)C{O_2} + \dfrac{{y + 2}}{2}{H_2}O\)
+) Dựa vào PTHH và dữ kiện đề bài lập hệ phương trình, biến đổi hệ phương trình để tìm a, b, x, y \(\to\) CTPT các chất trong M
+) Tính thành phần phần trăm khối lượng của từng chất trong hỗn hợp M.
Lời giải chi tiết
Số mol 2 chất trong 2,58 g M : \(\dfrac{{1,4}}{{28}}\) = 0,05 (mol).
Số mol 2 chất trong 6,45 g M : \(\dfrac{{0,05.6,45}}{{2,58}}\) = 0,125 (mol).
Số mol CO2: xa + (x + 1)b = \(\dfrac{{6,72}}{{22,4}}\) = 0,3 (mol) (3)
Giải hệ phương trình :
Biến đổi (3) ta có x(a + b) + b = 0,300 <=>b = 0,300-0,125x
0 < b < 0,125 \(\Rightarrow \) 0 < 0,300 - 0,125x < 0,125 <=>1,40 < x < 2,40
\(\Rightarrow \) x = 2; b = 0,300 - 0,125x 2 = 0,05.
\(\Rightarrow \) a = 0,125 - 0,05 = 0,075.
Thay giá trị của a và b vào (4) ta có :
0,0750y + 0,0500(y + 2) = 0,85
\(\Rightarrow \) y = 6.
Thay giá trị của a, b, x, y vào (2) ta tìm được z = 1.
Thành phần hỗn hợp M :
Khối lượng C2H6O chiếm \(\dfrac{{0,075.46}}{{6.45}}\). 100% = 53,5%.
Khối lượng C3H8O chiếm \(\dfrac{{0,05.60}}{{6.45}}\). 100% = 46,5%.
+) Tính số mol 2 chất có trong 6,45 g M
+) Khi đốt hỗn hợp M, thu được CO2 và H2O; vậy các chất trong hỗn hợp phải chứa C và H, có thể có O. Công thức phân tử hai chất đó là CxHyOz và Cx+1Hy+2Oz (x, y nguyên và > 0; z nguyên và > 0).
+) Giả sử trong 6,45 g M có a mol CxHyOz và b mol Cx+1 Hy+2Oz
+) PTHH:
\({C_{\rm{x}}}{H_y}{O_{\rm{z}}} + (x + \dfrac{y}{4} - \dfrac{z}{2}){O_2} \to xC{O_2} + \dfrac{y}{2}{H_2}O\)
\({C_{{\rm{x + 1}}}}{H_{y + 2}}{O_{\rm{z}}} + (x + \dfrac{y}{4} - \dfrac{z}{2} + 1,5){O_2} \to (x + 1)C{O_2} + \dfrac{{y + 2}}{2}{H_2}O\)
+) Dựa vào PTHH và dữ kiện đề bài lập hệ phương trình, biến đổi hệ phương trình để tìm a, b, x, y \(\to\) CTPT các chất trong M
+) Tính thành phần phần trăm khối lượng của từng chất trong hỗn hợp M.
Lời giải chi tiết
Số mol 2 chất trong 2,58 g M : \(\dfrac{{1,4}}{{28}}\) = 0,05 (mol).
Số mol 2 chất trong 6,45 g M : \(\dfrac{{0,05.6,45}}{{2,58}}\) = 0,125 (mol).
Số mol CO2: xa + (x + 1)b = \(\dfrac{{6,72}}{{22,4}}\) = 0,3 (mol) (3)
Giải hệ phương trình :
Biến đổi (3) ta có x(a + b) + b = 0,300 <=>b = 0,300-0,125x
0 < b < 0,125 \(\Rightarrow \) 0 < 0,300 - 0,125x < 0,125 <=>1,40 < x < 2,40
\(\Rightarrow \) x = 2; b = 0,300 - 0,125x 2 = 0,05.
\(\Rightarrow \) a = 0,125 - 0,05 = 0,075.
Thay giá trị của a và b vào (4) ta có :
0,0750y + 0,0500(y + 2) = 0,85
\(\Rightarrow \) y = 6.
Thay giá trị của a, b, x, y vào (2) ta tìm được z = 1.
Thành phần hỗn hợp M :
Khối lượng C2H6O chiếm \(\dfrac{{0,075.46}}{{6.45}}\). 100% = 53,5%.
Khối lượng C3H8O chiếm \(\dfrac{{0,05.60}}{{6.45}}\). 100% = 46,5%.