A là một hỗn hợp khí (đktc) gồm 3 hidrocacbon X, Y, Z có dạng công thức là CnH2n+2 hoặc
A là một hỗn hợp khí (đktc) gồm 3 hidrocacbon X, Y, Z có dạng công thức là CnH2n+2 hoặc CnH2n (số C <5). Trong đó có hai chất có số mol bằng nhau. Cho 2,24 lít hỗn hợp A vào bình chứa 6,72 lít O2 (đktc) rồi bật tia lửa điện để thực hiện phản ứng đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A. Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua bình 1 đựng H2SO4 đặc dư rồi bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)2 dư. Sau phản ứng thấy khối lượng bình 1 tăng 4,14 gam và bình 2 có 14 gam kết tủa. Công thức phân tử của X, Y, Z không thể là công thức nào dưới đây?
Đáp án đúng là: C
Quảng cáo
Viết phương trình đốt cháy. Từ số mol H2O và số mol CO2 suy ra công thức phân tử của X, Y, Z.
Theo bài ra ta có: \(nA = \frac{{2,24}}{{22,4}} = 0,1(mol);{n_{{O_2}}} = \frac{{6,72}}{{22,4}} = 0,3(mol) \)
Khi đốt cháy phản ứng xảy ra hoàn toàn hỗn hợp chỉ thu được CO2 và H2O, giả sử CTTQ ba hiđrocacbon là CxHy
PTHH: CxHy + ( x + \(\frac{y}{4}\))O2 xCO2 + \(\frac{y}{2}\)H2O
Cho toàn bộ sản phẩm qua bình 1 đựng H2SO4 đặc sau đó qua bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thì H2O hấp thụ vào H2SO4 đặc. => mH2O = 4,14 (g)
CO2 hấp thụ vào bình Ca(OH)2 dư tạo kết tủa CaCO3 theo PT
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
Ta có:
\(\begin{gathered}
{n_{{H_2}O}} = \frac{{4,14}}{{18}} = 0,23(mol) \hfill \\
{n_{C{O_2}}} = {n_{CaC{O_3}}} = \frac{{14}}{{100}} = 0,14(mol) \hfill \\
\end{gathered} \)
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố O cho phản ứng
\(\begin{gathered}
{m_{{O_{2\,phan\,ung}}}} = {m_{O(C{O_2})}} + {m_{O({H_2}O)}} \hfill \\
\Rightarrow {m_{{O_{2\,phan\,ung}}}} = 32 \times {n_{C{O_2}}} + 16 \times {n_{{H_2}O}} = 32 \times 0,14 + 16 \times 0,23 = 8,16(gam) \hfill \\
\Rightarrow {n_{{O_{2\,phan\,ung}}}} = \frac{{8,16}}{{32}} = 0,255(mol) < 0,3. \hfill \\
\end{gathered} \)
Vậy oxi dư, hỗn hợp H-C cháy hoàn toàn.
mhỗn hợp H-C = mC + mH = 0,14.12 + 0,23.2 = 2,14 (gam)
Ta có: MTB của hỗn hợp A= \(\frac{{2,14}}{{0,1}} = 21,4\).Vậy trong hỗn hợp A có một hiđrocacbon là CH4.giả sử là X có mol là a ( a>0)
Khi đốt dạng tổng quát có thể có 2 phương trình sau:
CnH2n +2 + \(\frac{{3n + 1}}{2}{O_2}\) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) nCO2 + (n +1)H2O (1)
CmH2m + \(\frac{{3m}}{2}{O_2}\) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) mCO2 + mH2O (2)
Nhận thấy theo PT 1 : \({n_{{C_n}{H_{2n + 2}}}} = {n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2}}}\)
PT 2: \({n_{{H_2}O}} = {n_{C{O_2}}}\)
Vậy \({n_{{C_n}{H_{2n + 2}}}} = {n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2}}} = 0,23 - 0,14 = 0,09(mol)\)
\({n_{{C_m}{H_{2m}}}} = 0,1 - 0,09 = 0,01(mol)\)
Trường hợp 1: Nếu Y và Z cùng dạng CmH2m có số lần lượt là b và c ( b, c>0)
=> a = 0,09; b + c = 0,01
Vậy số mol CO2 = 0,09 + 0,01m = 0,14
=> m = 6 ( loại)
Trường hợp 2: Vậy X ( CH4), Y (Cn H2n+2), Z ( CmH2m) với 2 n, m 4.
=> a + b = 0,09.
=> c = 0,01
Vậy số mol CO2 = a + nb + 0,01m = 0,14
Vì 2 chất có số mol bằng nhau:
Nếu: a = b = \(\frac{{0,09}}{2} = 0,045(mol)\)
Ta có: 0,045 + 0,045n +0,01m = 0,14
4,5n + m = 9,5 (loại vì m 2 n <2)
Nếu: a = c = 0,01(mol).
=> b = 0,09 – 0,01 = 0,08 (mol)
Ta có: 0,01 + 0,08n + 0,01m = 0,14
8n + m = 13 ( loại vì n < 2)
Nếu: b = c = 0,01
=> a = 0,09 – 0,01 = 0,08 (mol)
Ta có: 0,08 + 0,01n + 0,01m = 0,14 => n + m = 6
khí đó
Vậy 3 hiđrocacbon có thể là: CH4; C2H6; C4H8
hoặc CH4; C3H8; C3H6
hoặc CH4; C4H10; C2H4
Vậy X, Y, Z không thể là C2H4; C2H6; C3H6
Đáp án cần chọn là: C
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
