Hỗn hợp khí A (ở điều kiện thường) gồm hai hidrocacbon mạch hở, trong phân tử ngoài các liên kết đơn chỉ chứa một liên kết đôi. Đốt cháy 3 thể tích khí A cần 11,25 thể tích khí Oxi ở cùng 1 điều kiện. Xác định công thức phân tử của các chất trong A, biết rằng thể tích hidrocacbon có số nguyên tử cacbon ít hưn chiếm trên 50% thể tích hỗn hợp A.
a) Tính phần trăm khối lượng của các chất trong hỗn hợp A
b) Trộn 6,72 lít hỗn hợp A với 4,48 lít H2, đun nóng có Ni làm xúc tác, sau một thời gian thu được 8,96 lít hỗn hợp khí B. Cho B đi qua bình đựng brom dư thấy khối lượng bình tăng m gam. Biết các thể tích đo ở điều kiện tiêu chuẩn, hiệu suất pứ hidro hóa các hidrocacbon như nhau. Tính m
Đáp án:
a) $\% {m_{{C_2}{H_4}}} = 43,75\% ;\% {m_{{C_3}{H_6}}} = 56,25\% $
b) $7g$
Giải thích các bước giải:
a) Đặt ${n_A} = 3mol;{n_{{O_2}}} = 11,25mol$
Gọi CTPT 2 chất trong A là ${C_n}{H_{2n}};{C_m}{H_{2m}}$ (n<m; n, m ≤ 4)
Theo bài ${n_{{C_n}{H_{2n}}}} = {n_{{C_m}{H_{2m}}}} = 1,5mol$
$\begin{gathered}
{C_n}{H_{2n}} + \dfrac{{3n}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + n{H_2}O \hfill \\
{C_m}{H_{2m}} + \dfrac{{3m}}{2}{O_2} \to mC{O_2} + m{H_2}O \hfill \\
\end{gathered} $
$\begin{gathered}
\Rightarrow {n_{{O_2}}} = \dfrac{{3n}}{2}.{n_{{C_n}{H_{2n}}}} + \dfrac{{3m}}{2}.{n_{{C_m}{H_{2m}}}} \hfill \\
\Rightarrow \dfrac{3}{2}.1,5.(n + m) = 11,25 \hfill \\
\end{gathered} $
$ \Rightarrow n + m = 5$ và n < m
$ \Rightarrow n = 2;m = 3$
⇒ 2 chất trong A là ${C_2}{H_4};{C_3}{H_6}$
${m_A} = 28.1,5 + 1,5.36 = 96g$
$\begin{gathered}
\Rightarrow \% {m_{{C_2}{H_4}}} = \dfrac{{1,5.28}}{{96}}.100\% = 43,75\% \hfill \\
\Rightarrow \% {m_{{C_3}{H_6}}} = 100 – 43,75 = 56,25\% \hfill \\
\end{gathered} $
b) Do ${n_{{C_n}{H_{2n}}}} = {n_{{C_m}{H_{2m}}}} $ ⇒ CTPT chung của 2 chất là ${C_{2,5}}{H_5}$
PTHH: ${C_{2,5}}{H_5} + {H_2} \to {C_{2,5}}{H_7}$
Bđ: 0,3 0,2
Pư: a a a
Sau: 0,3 – a 0,2 – a a
$ \Rightarrow {n_B} = 0,5 – a = 0,4 \Rightarrow a = 0,1$
$ \Rightarrow {n_{{C_{2,5}}{H_5}(du)}} = 0,3 – 0,1 = 0,2mol$
${m_{binh\tan g}} = {m_{{C_{2,5}}{H_5}}} = 0,2.35 = 7g$