Đốt cháy 26,7 gam chất hữu cơ X bằng không khí vừa đủ, sản phẩm cháy cho qua bình 1 đựng H2SO4 đặc, dư và bình 2 đựng nước vôi trong dư. Kết quả: khối lượng bình 1 tăng thêm 18,9 gam, bình 2 xuất hiện 90 gam kết tủa; khí thoát ra khỏi bình 2 có thể tích 104,16 lít (đktc). Biết: không khí có 20% thể tích là O2 và 80% thể tích là N2; X có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất. Xác định công thức phân tử của X.
Đốt cháy 26,7 gam chất hữu cơ X bằng không khí vừa đủ, sản phẩm cháy cho qua bình 1 đựng H2SO4 đặc, dư và bình 2 đựng nước vôi trong dư. Kết quả: khối
By Amara
Khối lượng bình $1$ tăng $\text{18,9 gam}$ là khối lượng của $\text{H$_2$O ⇒ n$_{H_2O}$ = 1,05 mol ⇒ n$_H$ = 2,1 mol.}$
Bình $2$ xuất hiện $90$ kết tủa là khối lượng của $\text{CaCO3 ⇒ n$_{CaCO_3}$ = 0,9 mol = n$_{CO_2}$ = n$_C$}$
Sơ đồ: $\text{18,9 gam X + Không khí → 0,9 mol CO2 + 18,9 gam H2O + 4,65 mol N2.}$
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
$\text{m$_{kk}$ = 0,9.44 + 18,9 + 4,65.28 – 26,7 = 162 gam}$
$\text{n${_O}_{2kk}$ = $\frac{162}{32 + 4.28}$ = 1,125 mol}$
$\text{⇒ n$_{N_2}$ (do X tạo ra) = 4,65 – 1,125.4=0,15 mol.}$
$\text{n$_{O(trong X)}$ = $\frac{267 – (0,9·12+2,1+0,3·14)}{16}$ = 0,6 mol}$
$\text{Tỉ số nC:nH:nO:nN = 0,9:2,1:0,6:0,3 = 3:7:2:1}$
⇒ Công thức đơn giản nhất của $\text{X}$ là $\text{C$_3$H$_7$O$_2$N}$.
Vì $\text{X}$ có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất nên công thức phân tử của $\text{X}$ cũng là $\text{C$_3$H$_7$O$_2$N}$.