Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hợp chất hữu cơ A cần 5,04 lít khí O2 (đkc). Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy gồm CO2, nước và N2 qua dung dịch Ba(OH)2 dư thấy khối lượng tăng lên 13,3g và tạo ra 39,4g kết tủa. Khí thoát ra khỏi bình có thể tích là 1,12 lít (đkc). Xác định công thức phân tử của A.
Đáp án:
\({C_2}{H_5}{O_2}N\)
Giải thích các bước giải:
Sơ đồ phản ứng:
\(X + {O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}C{O_2} + {H_2}O + {N_2}\)
\({n_{{O_2}}} = \frac{{5,04}}{{22,4}} = 0,225{\text{ mol}}\)
Dẫn sản phẩm cháy qua \(Ba{(OH)_2}\) thì \(C{O_2};{H_2}O\) bị giữ lại.
\( \to {m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}} = 13,3{\text{ gam}}\)
\(Ba{(OH)_2} + C{O_2}\xrightarrow{{}}BaC{O_3} + {H_2}O\)
Ta có: \({n_{BaC{O_3}}} = {n_{C{O_2}}} = \frac{{39,4}}{{197}} = 0,2{\text{ mol}} \to {{\text{n}}_{{H_2}O}} = \frac{{13,3 – 0,2.44}}{{18}} = 0,25{\text{ mol}}\)
Khí thoát ra là nito \( \to {n_{{N_2}}} = \frac{{1,12}}{{22,4}} = 0,05{\text{ mol}}\)
Bảo toàn nguyên tố:
\({n_C} = {n_{C{O_2}}} = 0,2{\text{ mol;}}{{\text{n}}_H} = 2{n_{{H_2}O}} = 0,5{\text{ mol;}}{{\text{n}}_N} = 2{n_{{N_2}}} = 0,1{\text{ mol}} \to {{\text{n}}_O} = 2{n_{C{O_2}}} + {n_{{H_2}O}} – 2{n_{{O_2}}} = 2.0,2 + 0,25 – 0,225.2 = 0,2{\text{ mol}}\)
\( \to {C_A} = \frac{{0,2}}{{0,1}} = 2;{H_A} = \frac{{0,5}}{{0,1}} = 5;{O_A} = \frac{{0,2}}{{0,1}} = 2;{N_A} = \frac{{0,1}}{{0,1}} = 1\)
Vậy A là \({C_2}{H_5}{O_2}N\)