Cho hỗn hợp X gồm 3 hidrocacbon A, B, C mạch hở, thể khí (ở điều kiện thường). Trong phân tử mỗi chất có thể chứa không quá một liên kết đôi, trong đó có 2 chất với thành phần phần trăm thể tích bằng nhau. Trộn m gam hỗn hợp X với 2,688 lít O2 thu được 3,136 lít hỗn hợp khí Y (các thể tích khí đều đo ở đktc). Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y, rồi thu toàn bộ sản phẩm cháy sục từ từ vào dung dịch Ca(OH)2 0,02 M, thu được 2,0 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm đi 0,188 gam. Đun nóng dung dịch này lại thu thêm 0,2 gam kết tủa nữa (Cho biết các phản ứng hóa học đều xảy ra hoàn toàn).
1. Tính m và thể tích dung dịch Ca(OH)2 đã dùng.
2. Tìm công thức phân tử, công thức cấu tạo của 3 hidrocacbon.
3. Tính thành phần % thể tích của 3 hidrocacbon trong hỗn hợp X.
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Mol Y = 3,136/22,4 = 0,14
Mol O2 = 2,688/22,4 = 0,12
==> mol X = 0,14 – 0,12 = 0,02
CO2 + Ca(OH)2 –> CaCO3 + H2O
0,02——0,02————-0,02
2 CO2 + Ca(OH)2 –> Ca(HCO3)2
2x—————x——————–x
Ca(HCO3)2 —> CaCO3 + CO2 + H2O
x—————————————–x = 0,002
=> mol Ca(OH)2 = 0,2 + x = 0,022
V dd = 0,022/0,02 = 1,1 lít
Mol CO2 = 0,2 + 2x = 0,024
m dd giảm = mCaCO3 – mCO2 – mH2O = 0,188
=> mH2O = 2 – 44*0,024 – 0,188 = 0,042
Số nguyên tử C trung bình = 0,024/0,2 = 1,2 => X có CH4
TH1: nếu cả 3 đều là ankan => mol ankan = mol H2O – molCO2 = 0,018 < 0,02 => loại
TH2: X có 1 ankan là CH4 0,018 và còn lại 2 anken CnH2n 0,001 mol và CmH2m 0,001 mol
=> mol CO2 = 0,001(n+m) + 1*0,018 = 0,024
=> n + m = 6 => C2H4 và C4H8
TH3: X có 2 ankan CH4 a mol, CnH2n+2 b mol và anken CmH2m 0,002 mol
=> mol ankan a + b = 0,018 => a = b = 0,009
Mol CO2 = 0,009(1 + n) + 0,002m = 0,024 => 9n + 2m = 15 => loại vì không có nghiêm thỏa