Đốt cháy hoàn toàn 13,44 lít (đktc) hỗn hợp X gồm 3 hiđrocacbon mạch hở, ở thể khí có công

Câu hỏi số 379683:

Vận dụng

Đốt cháy hoàn toàn 13,44 lít (đktc) hỗn hợp X gồm 3 hiđrocacbon mạch hở, ở thể khí có công thức C_nH_2n,
C_n-1H_2n và C_n+1H_2n. Cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thu vào bình chứa 250 gam dung dịch Ca(OH)₂ 23,68%. Sau khi phản ứng kết thúc thu được 60 gam kết tủa. Lọc bỏ kết tủa, đun nóng dung dịch nước lọc thì thấy kết tủa trở lại. Mặt khác 21,6 gam hỗn hợp X làm mất màu tối đa V ml dung dịch Br₂1M. Xác định công thức cấu tạo của 3 hiđrocacbon và tính giá trị của V.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:379683

Phương pháp giải

Trong 13,44 lít X đặt \(\left\{ \begin{array}{l}{C_n}{H_{2n}}:x\,mol\\{C_{n - 1}}{H_{2n}}:y\,mol\\{C_{n + 1}}{H_{2n}}:z\,mol\end{array} \right.\) thì x + y + z (1)

Đốt cháy X có:

\(\eqalign{
& {C_n}{H_{2n}} + {{3n} \over 2}{O_2}\buildrel {{t^o}} \over
\longrightarrow nC{O_2} + n{H_2}O \cr
& {C_{n - 1}}{H_{2n}} + {{3n - 2} \over 2}{O_2}\buildrel {{t^o}} \over
\longrightarrow (n - 1)C{O_2} + n{H_2}O \cr
& {C_{n + 1}}{H_{2n}} + {{3n + 2} \over 2}{O_2}\buildrel {{t^o}} \over
\longrightarrow (n + 1)C{O_2} + n{H_2}O \cr} \)

Sản phẩm cháy có CO₂ và H₂O

Vì khi nung nóng dung dịch thu được xuất hiện kết tủa nên phản ứng tạo 2 muối CaCO₃ và Ca(HCO₃)₂

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂

Số nguyên tử C trung bình trong X là \(\overline C = \frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_X}}}\)nên tìm được n => X

=> tìm được 1 hệ thức liên hệ giữa x, y ,z (2)

Trong 21,6 gam hỗn hợp X có \(\left\{ \begin{array}{l}{C_2}{H_4}:xk\,mol\\C{H_4}:yk\,mol\\{C_3}{H_4}:zk\,mol\end{array} \right.\)

thì xk.28 + yk.16 + zk.40 = 21,6 => 16.k(x+y+z) + 12.k.(x+2z) = 21,6 => k theo các hệ thức (1)(2) ở trên

Cho X + Br₂ thì :

C_nH_2n + Br₂ → C_nH_2nBr₂

C_n+1H_2n + 2Br₂ → C_n+1H_2nBr₄

Giải chi tiết

Trong 13,44 lít X đặt \(\left\{ \begin{array}{l}{C_n}{H_{2n}}:x\,mol\\{C_{n - 1}}{H_{2n}}:y\,mol\\{C_{n + 1}}{H_{2n}}:z\,mol\end{array} \right.\) thì x + y + z = \(\frac{{13,44}}{{22,4}} = 0,6\)(1)

Đốt cháy X có:

Sản phẩm cháy có CO₂ và H₂O

\(\begin{array}{l}{n_{CaC{O_3}}} = 0,6\,mol\\{n_{Ca{{(OH)}_2}}} = 0,8\,mol\end{array}\)

Vì khi nung nóng dung dịch thu được xuất hiện kết tủa nên phản ứng tạo 2 muối CaCO₃ và Ca(HCO₃)₂

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

0,6 0,6 0,6 mol

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂

0,4 0,2 0,2 mol

Số nguyên tử C trung bình trong X là \(\overline C = \frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_X}}} = \frac{1}{{0,6}} = 1,67\)nên n – 1 = 1 => n = 2

=> X chứa 3 chất là C₂H₄, CH₄ và C₃H₄ => n_CO2 = 2x + y + 3z = 1

=> (x + 2z) + (x + y + z) = 1 => x + 2z = 1 – 0,6 = 0,4 (2)

Trong 21,6 gam hỗn hợp X có \(\left\{ \begin{array}{l}{C_2}{H_4}:xk\,mol\\C{H_4}:yk\,mol\\{C_3}{H_4}:zk\,mol\end{array} \right.\)

thì xk.28 + yk.16 + zk.40 = 21,6 => 16.k(x+y+z) + 12.k.(x+2z) = 21,6

=> 9,6k + 12k.0,4 = 21,6 => k = 1,5

Cho X + Br₂ thì :

C_nH_2n + Br₂ → C_nH_2nBr₂

C_n+1H_2n + 2Br₂ → C_n+1H_2nBr₄

Thì n_Br2 = (x + 2z).k = 0,4.1,5 = 0,6 mol => V_{dung dịch} _Br2 = 0,6 : 01 = 0,6 lít =600 ml

CTCT các chất trong X là

CH₄

CH₂ = CH₂

CH₃ – C ≡ CH hoặc CH₂ = C = CH₂

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link