Bài 6: Cho hỗn hợp A ở đktc gồm oxi và một hidrocacbon X là chất khí, trong đó X chiếm 10% theo thể tích. Nạp hỗn hợp A vào một khí nhiên kế, tạo áp suất 1,333 atm ở 0°C. Bật tia lửa điện để khí X cháy hết, sau đó làm lạnh ở 0°C để hơi nước ngưng tụ hoàn toàn thì áp suất giảm còn 1 atm. Tìm CT phân tử của hidrocacbon X, biết oxi còn dư ít hơn lượng oxi đã phản ứng.
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Coi $n_A = 10(mol)$
$⇒ n_X = 1(mol) ; n_{O_2} = 9(mol)$
Gọi CTPT của X là $C_xH_y$
$C_xH_y + (x + \dfrac{y}{4})O_2 \xrightarrow{t^o} xCO_2 + \dfrac{y}{2}H_2O$
Theo PTHH :
$n_{O_2(pư)} = x + \dfrac{y}{4}(mol)$
$⇒ n_{O_2(dư)} = 9 – x – \dfrac{y}{4}(mol)$
$n_{CO_2} = x(mol)$
Suy ra , sau phản ứng :
$n_{khí} = 9 – x – \dfrac{y}{4} + x = 9 – \dfrac{y}{4}(mol)$
Ta có :
$\dfrac{n_{trước}}{n_{sau}} = \dfrac{p_{trước}}{p_{sau}}$
$⇔ \dfrac{10}{9-\dfrac{y}{4}} = \dfrac{1,333}{1}$
$⇔ y = 6$
Mà :
$n_{O_2(dư)} < n_{O_2(pư)}$
$⇔ 9 – x – \dfrac{y}{4} < x + \dfrac{y}{4}$
$⇔ 9 – x – 1,5 < x + 1,5$
$⇔ x > 3$
Mà X ở trạng thái khí nên $x ≤ 4$ Vậy $x = 4$ thì thỏa mãn
Suy ra : CTPT : $C_4H_6$