Advertisements (Quảng cáo)
Hỗn hợp B gồm axetilen, etilen và một hiđrocacbon X. Đốt cháy hoàn toàn một lượng B thu được hỗn hợp \(C{O_2}\) và hơi nước có tỉ lệ thể tích 1: 1. Nếu dẫn V lít B ( ở đktc) qua bình đựng nước brom dư, thấy khối lượng bình tăng 0,82 g. Khí còn lại đem đốt cháy hoàn toàn, thu được 1,342 g \(C{O_2}\) và \(0,790\,g\,{H_2}O\)
a) X thược hiđrocacbon nào ?
b) Tìm công thức phân tử của X, tính V và phần trăm thể tích các khí trong B.
a) Phản ứng cháy
\(\eqalign{ & {C_2}{H_4} + 3{O_2}\buildrel {{t^o}} \over \longrightarrow 2C{O_2} + {H_2}O\,\,\,\,\,(1) \cr & {C_2}{H_2} + {5 \over 2}{O_2}\buildrel {{t^o}} \over \longrightarrow 2C{O_2} + {H_2}O\,\,\,\,\,\,(2) \cr} \)
\({C_x}{H_y} + (x + {y \over 4}){O_2}\buildrel {{t^o}} \over \longrightarrow xC{O_2} \) \(+ {y \over 2}{H_2}O\,\,\,\,(3) \)
Đặt số mol \({C_2}{H_4},{C_2}{H_2},{C_x}{H_y}\) trong B lần lượt a, b, c
Ta có : \({n_{C{O_2}}} = 2a + 2b + xc;\) \(\,{n_{{H_2}O}} = 2a + b + {y \over 2}c\)
Theo đầu bài : \({V_{C{O_2}}}:{V_{hơi\,nước}} = 1:1 \to {n_{C{O_2}}} = {n_{{H_2}O}}\)
Ta có : \(\eqalign{ & 2a + 2b + xc = 2a + b + {y \over 2}c\,\,\,\,\,(I) \cr & b = c({y \over 2} – x)\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,(Ia) \cr} \)
Vì b > 0 nên y – 2x >0 <=> y > 2x
Vậy X thuộc loại ankan \({C_x}{H_{2x + 2}}\)
Thay vào ( I.a) ta được (2x + 2 – 2x )c = 2b
Do đó c = b (I.b)
b) Phản ứng với nước brom dư
Advertisements (Quảng cáo)
\(\eqalign{ & {C_2}{H_4} + B{r_2} \to {C_2}{H_4}B{r_2}\,\,\,\,\,(4) \cr & {C_2}{H_2} + 2B{r_2} \to {C_2}{H_2}B{r_4}\,\,\,\,(5) \cr & {m_{{C_2}{H_4}}} + {m_{{C_2}{H_2}}} = 0,82\,\,g \cr} \)
Vì brom dư, khí còn lại là X được đốt cháy :
\({C_x}{H_{2x + 2}} + {{3x + 1} \over 2}{O_2} \to \)\(xC{O_2} + (x + 1){H_2}O\,\,\,\,(6)\)
Gọi số mol \({C_2}{H_4},{C_2}{H_2},{C_x}{H_{2x + 2}}\) là a, b,c ta có phương trình :
\(V = (a + b + c).22,4\,\,\,\,(II)\)
Theo (4), (5), (6) ta có hệ phương trình :
\(\left\{ \matrix{ 28a + 26b = 0,82 \hfill \cr xc = 0,03 \hfill \cr (x + 1)c = 0,04 \hfill \cr} \right.\)
Giải hệ phương trình ta được :
c = 0,01 (mol) \( \to \) x=3\( \to \) CTPT của X là \({C_3}{H_8}\)
Theo ( I.b) ta có b = c = 0,01 mol
Vậy a = 0,02 mol
Và V = (0,01+0,02+0,01).22,4=0,896 (l)
\(\% {V_{{C_2}{H_4}}} = {{0,02} \over {0,04}}.100\% = 50\% ;\)
\(\% {V_{{C_2}{H_2}}} = \% {V_{{C_3}{H_8}}} = 25\,\% \)