Câu 10. Hai hợp chất hữu cơ X và Y (đều mạch thẳng, chứa cacbon, hiđro, oxi). Một lít hơi của chất Y nặng gấp 2 lần một lít hơi của chất X và gấp 4,138 lần một lít không khí. Khi đốt cháy hoàn toàn chất Y tạo ra thể tích CO2 bằng thể tích của hơi nước và bằng thể tích của oxi đã dùng để đốt cháy. Cho biết thể tích các khí và hơi đều đo ở cùng điều kiện
Đáp án:
X có thể là \({C_3}{H_8}O\) hoặc \({C_2}{H_4}{O_2}\)
Y là \({C_4}{H_8}{O_4}\)
Giải thích các bước giải:
Ta có:
\({M_Y} = 4,138.29 = 120 \to {M_X} = \frac{1}{2}{M_Y} = 60\)
Đốt cháy Y tạo ra số mol \(C{O_2}\) bằng nước
Do vậy Y có dạng \({C_n}{H_{2n}}{O_x}\)
\({C_n}{H_{2n}}{O_x} + (1,5n – 0,5x){O_2}\xrightarrow{{}}nC{O_2} + n{H_2}O\)
Vì \({n_{C{O_2}}} = {n_{{O_2}}} \to 1,5n – 0,5x = n \to x = n \to {M_Y} = 12.n + 2n + 16n = 120 \to n = 4\)
Vậy Y là \({C_4}{H_8}{O_4}\)
X có dạng là \({C_a}{H_b}{O_c}\)
\(\to 12a + b + 16c = 60\)
Nếu c=1 suy ra 12a+b=44 thỏa mãn a=3; b=8 nên X là \({C_3}{H_8}O\)
Nếu c=2 suy ra 12a+b=28 thỏa mãn a=2; b=4 nên X là \({C_2}{H_4}{O_2}\)
Nếu c=3 suy ra 12a+b=12 không tồn tại X.