Câu 6: Hỗn hợp khí X gồm hai hiđrocacbon kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Oxi hoá hoàn toàn m gam hỗn hợp X, sản phẩm cháy cho đi qua bình (1) đựng dung dịch H2SO4 đặc. Bình (2) đựng dung dịch NaOH dư thì thấy khối lượng bình (1) tăng 9 gam và bình (2) tăng 30,8 gam. Phần trăm thể tích của hai khí là
Đáp án:
\(\% {V_{{C_2}{H_2}}} = \% {V_{{C_3}{H_4}}} = 50\% \)
Giải thích các bước giải:
Sơ đồ phản ứng:
\(X + {O_2}\xrightarrow{{}}C{O_2} + {H_2}O\)
Dẫn sản phẩm cháy vào bình 1 thì nước bị giữ lại \( \to {m_{{H_2}O}} = 9{\text{ gam}} \to {{\text{n}}_{{H_2}O}} = \frac{9}{{18}} = 0,5{\text{ mol}}\)
Dẫn khí còn lại qua bình 2 thì \(C{O_2}\) bị giữ lại
\( \to {m_{C{O_2}}} = 30,8{\text{ gam}} \to {{\text{n}}_{C{O_2}}} = \frac{{30,8}}{{44}} = 0,7{\text{ mol}}\)
Gọi k là độ bất bão hòa của hai hidrocacbon
\( \to {n_X} = \frac{{{n_{C{O_2}}} – {n_{{H_2}O}}}}{{k – 1}} = \frac{{0,7 – 0,5}}{{k – 1}} = \frac{{0,2}}{{k – 1}} \to \overline {{C_X}} = \frac{{0,5}}{{\frac{{0,2}}{{k – 1}}}} = 2,5(k – 1)\)
Vì hai hidrocacbon ở thế khí nên số C không quá 4 do vậy số C trung bình nhỏ hơn 4 nên thỏa mãn k=2.
Suy ra \(\overline {{C_X}} = 2,5\) hai hidrocacbon là \({C_2}{H_2};{\text{ }}{{\text{C}}_3}{H_4}\) với số mol lần lượt là x, y.
\( \to x + y = \frac{{0,2}}{{k – 1}} = 0,2;{\text{ 2x + 3y = 0}}{\text{,5}} \to {\text{x = y = 1}}\)
Vì % số mol=% thể tích
\( \to \% {V_{{C_2}{H_2}}} = \% {V_{{C_3}{H_4}}} = \frac{{0,1}}{{0,2}} = 50\% \)