Đốt cháy hoàn toàn 2,46 g chất hữu cơ A rồi dẫn sản phẩm qua bình (1) chứa H2SO4 đặc và bình (2) chứa Ca(OH)2 dư thấy thoát ra 224 ml N2 và khối lượng bình (1) tăng 0,9 g khối lượng bình (2) tăng 5,28g. Xác định CTPT của A biết tỉ khối của A so với không khí là 4,242.
Đáp án:
\({C_6}{H_5}N{O_2}\)
Giải thích các bước giải:
Vì dẫn qua bình 2 thấy thoát ra khí nito nên sơ đồ phản ứng như sau:
\(X + {O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}C{O_2} + {H_2}O + {N_2}\)
Dẫn sản phẩm cháy qua bình 1 thì nước bị giữ lại
\( \to {m_{{H_2}O}} = 0,9{\text{ gam}} \to {{\text{n}}_{{H_2}O}} = \frac{{0,9}}{{18}} = 0,05{\text{ mol}}\)
Dẫn sản phẩm cháy còn lại qua bình 2 thì \(C{O_2}\) phản ứng bị giữ lại
\(Ca{(OH)_2} + C{O_2}\xrightarrow{{}}CaC{O_3} + {H_2}O\)
\( \to {m_{C{O_2}}} = 5,28{\text{ gam}} \to {{\text{n}}_{C{O_2}}} = \frac{{5,28}}{{44}} = 0,12{\text{ mol}}\)
\({n_{{N_2}}} = \frac{{0,224}}{{22,4}} = 0,01{\text{ mol}}\)
Bảo toàn nguyên tố:
\({n_C} = {n_{C{O_2}}} = 0,12{\text{ mol;}}{{\text{n}}_H} = 2{n_{{H_2}O}} = 0,1{\text{ mol;}}{{\text{n}}_N} = 2{n_{{N_2}}} = 0,02{\text{ mol;}}{{\text{n}}_O} = \frac{{2,46 – 0,12.12 – 0,1.1 – 0,02.14}}{{16}} = 0,04{\text{ mol}}\)
\( \to {n_C}:{n_H}:{n_N}:{n_O} = 0,12:0,1:0,02:0,04 = 6:5:1:2\)
A có dạng \({({C_6}{H_5}{O_2}N)_n}\)
\( \to {M_A} = 123n = 4,242.29 = 123 \to n = 1 \to A:{C_6}{H_5}N{O_2}\)