Bài tập 6.24 trang 45 sách bài tập(SBT) môn Hóa 11: Hỗn hợp khí A chứa nitơ và hai hiđrocacbon kế tiếp nhau trong một...

6.24. Hỗn hợp khí A chứa nitơ và hai hiđrocacbon kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng. Khối lượng hỗn hợp A là 18,3 g và thể tích của nó là 11,2 lít. Trộn A với một lượng dư oxi rồi đốt cháy, thu được 11,7 gam ${H_2}O$ và 21,28 lít C0₂. Các thể tích đo ở đktc.

Hãy xác định công thức phân tử và phần trăm về khối lượng của từng hiđrocacbon trong hỗn hợp A.

Số mol $C{O_2} = \frac{{21,28}}{{22,4}} = 0,95(mol)$

Khối lượng C trong A là : 0,95.12 = 11,4 (g).

Số mol ${H_2}O = \frac{{11,7}}{{18}} = 0,65(mol)$

Khối lượng H trong A là : 0,65.2 = 1,3 (g).

Tổng khối lượng của C và H chính là tổng khối lượng 2 hiđrocacbon. Vậy, khối lượng N₂ trong hỗn hợp A là : 18,30 - (11,4 + 1,3) = 5,6 (g)

Số mol ${N_2} = \frac{{5,6}}{{28}} = 0,2(mol)$

Số mol 2 hidrocacbon = $\frac{{11,2}}{{22,4}} - 0,2 = 0,3(mol)$

Đặt lượng C_xH_y là a mol, lượng C_x+1H_y+2 là b mol :

a + b = 0,2 (1)

Số mol C = số mol C0₂, do đó :

xa + (x + 1)b = 0,95 (2)

Số mol H = 2.số mol ${H_2}O$, do đó :

ya + (y+ 2)b = 2.0,65= 1,3

Từ (2) ta có x(a + b) + b = 0,95 $\Rightarrow$ b = 0,95 - 0,3x

Vì 0 < b < 0,3, nên 0 < 0,95 - 0,3x < 0,3

Từ đó tìm được 2,16 < x < 3,16 $\Rightarrow$ x = 3.

$\Rightarrow$ $b = 0,95 - 3.0,3 = {5.10^{ - 2}} \Rightarrow a = 0,3 - 0,05 = 0,25$

Thay giá trị tìm được của a và b vào (3), ta có y = 4.

% về khối lượng của C3H4 trong hỗn hợp A : $\frac{{0,25.40}}{{18,3}}$. 100% = 54,6%

% về khối lượng của C₄H₆ trong hỗn hợp A : $\frac{{0,05.54}}{{18,3}}$. 100% = 14,7%