Google
Câu hỏi: Hỗn hợp X gồm một amin no đơn chức và hai hidrocacbon đồng đẳng liên tiếp (ba chất đều mạch hở). Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp X bằng một lượng oxi vừa đủ, sau đó ngưng tụ sản phẩm, thu được 11,2 lít hỗn hợp khí (đktc) có tỉ khối so với H2 là 21,2 và 10,8 gam nước. Cho toàn bộ lượng hidrocacbon trong X tác dụng tối đa với a gam Br2 trong dung dịch. Giá trị của a là
A. 12,0
B. 8,0
C. 24,0
D. 16,0
A. 12,0
B. 8,0
C. 24,0
D. 16,0
Cách 1: Đồng đẳng hóa và hidro hóa để quy đổi X thành CH3NH2, CH4, CH2, H2
Phân tích:
- Đồng đẳng hóa amin, thu được CH3NH2 và CH2
- Đồng đẳng hóa và hidro hóa hidrocacbon, thu được CH4, CH2, H2
$\Rightarrow $ X gồm CH3NH2, CH4, CH2, H2
- Tìm được số mol amin dựa vào BTNT nito
- Tìm được số mol CH4 từ số mol hỗn hợp và amin
- BTNT C và H tìm được số mol H2 $\Rightarrow {{n}_{B{{r}_{2}}\text{ phản ứng}}}=-{{n}_{{{H}_{2}}\text{ trong X}}}$
Hướng dẫn giải:
- Tính số mol $\left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{{{H}_{2}}O}}=\dfrac{10,8}{18}=0,6 mol \\
& {{n}_{C{{O}_{2}}}}+{{n}_{{{N}_{2}}}}=\dfrac{11,2}{22,4}=0,5 \\
& 44{{n}_{C{{O}_{2}}}}+28{{n}_{{{N}_{2}}}}=0,4.2.21,2 \\
\end{aligned} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,45 mol \\
& {{n}_{{{N}_{2}}}}=0,05 mol \\
\end{aligned} \right.$
- Đồng đẳng hóa và hidro hóa X thành CH3NH2, CH4, CH2, H2
$\begin{aligned}
& \\
& \left\{ \begin{aligned}
& BTNT\ nito:{{n}_{C{{H}_{3}}N{{H}_{2}}}}=2{{n}_{{{N}_{2}}}}=0,1mol \\
& \underbrace{{{n}_{X}}}_{0,2}=\underbrace{{{n}_{C{{H}_{3}}N{{H}_{2}}}}}_{0,1}+{{n}_{C{{H}_{4}}}}\Rightarrow {{n}_{C{{H}_{4}}}}=0,1mol \\
& BTNT\ cacbon:{{n}_{C{{H}_{2}}}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}-{{n}_{C{{H}_{3}}N{{H}_{2}}}}=0,25mol \\
& BTNT\ hidro:{{n}_{{{H}_{2}}}}=\dfrac{2{{n}_{{{H}_{2}}O}}-5{{n}_{C{{H}_{3}}N{{H}_{2}}}}-4{{n}_{C{{H}_{4}}}}-2{{n}_{C{{H}_{2}}}}}{2}=-0,1mol \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned}$
$\Rightarrow {{n}_{B{{r}_{2}}\text{ phản ứng}}}=-{{n}_{{{H}_{2}}\text{ trong X}}}=0,1 mol\Rightarrow {{m}_{B{{r}_{2}}}}=0,1.160=16 gam$
Cách 2: Quy đổi thành CH4, CH2, H2, NH
Phân tích:
- Amin sau khi tách nhóm NH thì thu được hidrocacbon
- Đồng đẳng hóa và hidro hóa hidrocacbon thu được CH4, CH2, H2.
Vậy để đơn giản trong cách giải ta quy đổi hỗn hợp về CH4, CH2, H2, NH. Trong đó
+ ${{n}_{C{{H}_{4}}}}={{n}_{\text{hỗn hợp}}}=0,2 mol$
+ BTNT N: ${{n}_{N}}=2{{n}_{{{N}_{2}}}}=0,1 mol$
+ Số mol của CH2 và H2 tìm được thông qua BTNT C và H
- Khi cho hỗn hợp tác dụng với X2 (X2 : Br2, H2,…) thì ${{n}_{{{X}_{2}}\text{ phản ứng}}}=-{{n}_{{{H}_{2}}\text{ trong X}}}$
Hướng dẫn giải:
Tính được số mol CO2, H2O, N2 như cách 1
- Quy đổi X thành NH, CH4, CH2, H2
+ BTNT Nito: ${{n}_{NH}}=2{{n}_{{{N}_{2}}}}=2.0,05=0,1 mol$
+ ${{n}_{C{{H}_{4}}}}={{n}_{\text{hỗn hợp}}}=0,2 mol$
+ BTNT C: ${{n}_{C{{H}_{2}}}}=0,45-0,2=0,25 mol$
+ BTNT H: ${{n}_{{{H}_{2}}}}=\dfrac{0,6.2-0,2.4-0,1-2.0,25}{2}=-0,1 mol$
- Chỉ có hidrocacbon phản ứng với H2
$\Rightarrow {{n}_{B{{r}_{2}}\text{ phản ứng}}}=-{{n}_{{{H}_{2}}\text{ trong X}}}=0,1 mol\Rightarrow {{m}_{B{{r}_{2}}}}=0,1.160=16 gam$
Phân tích:
- Đồng đẳng hóa amin, thu được CH3NH2 và CH2
- Đồng đẳng hóa và hidro hóa hidrocacbon, thu được CH4, CH2, H2
$\Rightarrow $ X gồm CH3NH2, CH4, CH2, H2
- Tìm được số mol amin dựa vào BTNT nito
- Tìm được số mol CH4 từ số mol hỗn hợp và amin
- BTNT C và H tìm được số mol H2 $\Rightarrow {{n}_{B{{r}_{2}}\text{ phản ứng}}}=-{{n}_{{{H}_{2}}\text{ trong X}}}$
Hướng dẫn giải:
- Tính số mol $\left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{{{H}_{2}}O}}=\dfrac{10,8}{18}=0,6 mol \\
& {{n}_{C{{O}_{2}}}}+{{n}_{{{N}_{2}}}}=\dfrac{11,2}{22,4}=0,5 \\
& 44{{n}_{C{{O}_{2}}}}+28{{n}_{{{N}_{2}}}}=0,4.2.21,2 \\
\end{aligned} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,45 mol \\
& {{n}_{{{N}_{2}}}}=0,05 mol \\
\end{aligned} \right.$
- Đồng đẳng hóa và hidro hóa X thành CH3NH2, CH4, CH2, H2
$\begin{aligned}
& \\
& \left\{ \begin{aligned}
& BTNT\ nito:{{n}_{C{{H}_{3}}N{{H}_{2}}}}=2{{n}_{{{N}_{2}}}}=0,1mol \\
& \underbrace{{{n}_{X}}}_{0,2}=\underbrace{{{n}_{C{{H}_{3}}N{{H}_{2}}}}}_{0,1}+{{n}_{C{{H}_{4}}}}\Rightarrow {{n}_{C{{H}_{4}}}}=0,1mol \\
& BTNT\ cacbon:{{n}_{C{{H}_{2}}}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}-{{n}_{C{{H}_{3}}N{{H}_{2}}}}=0,25mol \\
& BTNT\ hidro:{{n}_{{{H}_{2}}}}=\dfrac{2{{n}_{{{H}_{2}}O}}-5{{n}_{C{{H}_{3}}N{{H}_{2}}}}-4{{n}_{C{{H}_{4}}}}-2{{n}_{C{{H}_{2}}}}}{2}=-0,1mol \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned}$
$\Rightarrow {{n}_{B{{r}_{2}}\text{ phản ứng}}}=-{{n}_{{{H}_{2}}\text{ trong X}}}=0,1 mol\Rightarrow {{m}_{B{{r}_{2}}}}=0,1.160=16 gam$
Cách 2: Quy đổi thành CH4, CH2, H2, NH
Phân tích:
- Amin sau khi tách nhóm NH thì thu được hidrocacbon
- Đồng đẳng hóa và hidro hóa hidrocacbon thu được CH4, CH2, H2.
Vậy để đơn giản trong cách giải ta quy đổi hỗn hợp về CH4, CH2, H2, NH. Trong đó
+ ${{n}_{C{{H}_{4}}}}={{n}_{\text{hỗn hợp}}}=0,2 mol$
+ BTNT N: ${{n}_{N}}=2{{n}_{{{N}_{2}}}}=0,1 mol$
+ Số mol của CH2 và H2 tìm được thông qua BTNT C và H
- Khi cho hỗn hợp tác dụng với X2 (X2 : Br2, H2,…) thì ${{n}_{{{X}_{2}}\text{ phản ứng}}}=-{{n}_{{{H}_{2}}\text{ trong X}}}$
Hướng dẫn giải:
Tính được số mol CO2, H2O, N2 như cách 1
- Quy đổi X thành NH, CH4, CH2, H2
+ BTNT Nito: ${{n}_{NH}}=2{{n}_{{{N}_{2}}}}=2.0,05=0,1 mol$
+ ${{n}_{C{{H}_{4}}}}={{n}_{\text{hỗn hợp}}}=0,2 mol$
+ BTNT C: ${{n}_{C{{H}_{2}}}}=0,45-0,2=0,25 mol$
+ BTNT H: ${{n}_{{{H}_{2}}}}=\dfrac{0,6.2-0,2.4-0,1-2.0,25}{2}=-0,1 mol$
- Chỉ có hidrocacbon phản ứng với H2
$\Rightarrow {{n}_{B{{r}_{2}}\text{ phản ứng}}}=-{{n}_{{{H}_{2}}\text{ trong X}}}=0,1 mol\Rightarrow {{m}_{B{{r}_{2}}}}=0,1.160=16 gam$
Đáp án D.