Đốt cháy hoàn toàn 3,08g hỗn hợp A gồm benzen và chất hữu cơ X có công thức CnH2n+1OH trong V l không khí dư. Sau phản ứng thu được 3,24g H2O và 65,744l hỗn hợp khí Y. Cho Y qua dung dịch NaOH dư thấy còn lại 62,16l hỗn hợp Z. Cho rằng không khí chỉ gồm O2 và N2
a, Viết pt và tìm CTPT X
b, Tính % khối lượng của hỗn hợp A và tìm V
Đáp án:
\({C_2}{H_5}OH\)
Giải thích các bước giải:
Đốt cháy hỗn hợp A:
\({C_6}{H_6} + 7,5{O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}6C{O_2} + 3{H_2}O\)
\({C_n}{H_{2n + 1}}OH + 1,5n{O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}nC{O_2} + (n + 1){H_2}O\)
Ta có:
\({n_{{H_2}O}} = \frac{{3,24}}{{18}} = 0,18{\text{ mol}}\)
\({n_{C{O_2}}} = {n_Y} – {n_Z} = 65,744 – 62,16 = 3,584{\text{ lít}} \to {{\text{n}}_{C{O_2}}} = \frac{{3,584}}{{22,4}} = 0,16{\text{ mol}}\)
\({n_C} = {n_{C{O_2}}} = 0,16{\text{ mol;}}{{\text{n}}_H} = 2{n_{{H_2}O}} = 0,36{\text{ mol}} \to {{\text{n}}_O} = \frac{{3,08 – 0,16.12 – 0,36.1}}{{16}} = 0,05{\text{ mol = }}{{\text{n}}_X}\)
\({n_{{H_2}O}} – {n_{C{O_2}}} = 0,18 – 0,16 = 0,02{\text{ mol = }}{{\text{n}}_X} – 3{n_{{C_6}{H_6}}} \to {n_{{C_6}{H_6}}} = 0,01{\text{ mol}}\)
\( \to {n_C} = 6.{n_{{C_6}{H_6}}} + n.{n_X} = 0,16 \to n = \frac{{0,16 – 0,01.6}}{{0,05}} = 2\)
Vậy X là \({C_2}{H_5}OH\)
Ta có:
\({m_{{C_6}{H_6}}} = 0,01.78 = 0,78{\text{ gam}} \to {\text{\% }}{{\text{m}}_{{C_6}{H_6}}} = \frac{{0,78}}{{3,08}} = 25,3\% \to \% {m_{{C_2}{H_5}OH}} = 74,7\% \)
Ta có:
\({n_{{O_2}{\text{ phản ứng}}}} = 7,5{n_{{C_6}{H_6}}} + 3{n_{{C_2}{H_5}OH}} = 0,01.7,5 + 3.0,05 = 0,225{\text{ mol}} \to {{\text{V}}_{{O_2}{\text{ phản ứng}}}} = 0,225.22,4 = 5,04{\text{ lítt}}\)
\( \to V = {V_Z} + {V_{{O_2}{\text{ phản ứng}}}} = 62,16 + 5,04 = 67,2{\text{ lítt}}\)