Đốt cháy hoàn toàn một hợp chất hữu cơ X cần 6,72 lít khí O2 (đktc). Sản phẩm cháy hấp thụ

Câu hỏi số 392382:

Vận dụng

Đốt cháy hoàn toàn một hợp chất hữu cơ X cần 6,72 lít khí O₂ (đktc). Sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH)₂ thấy có 19,7 gam kết tủa xuất hiện và khối lượng dung dịch giảm 5,5 gam. Lọc bỏ kết tủa, đun nóng nước lọc lại thu được 9,85 gam kết tủa nữa. Biết H = 1, C = 12, O = 16, Ba = 137. Công thức phân tử của X là

A. C₂H₆.

B. C₂H₆O.

C. C₂H₆O₂.

D. Không thể xác định.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:392382

Phương pháp giải

Do đun nóng nước lọc lại thu được thêm kết tủa nên nước lọc có chứa Ba(HCO₃)₂.

Các phản ứng xảy ra khi cho sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ba(OH)₂:

CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ + H₂O (1)

2CO₂ + Ba(OH)₂ → Ba(HCO₃)₂ (2)

Ba(HCO₃)₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) BaCO₃ + CO₂ + H₂O (3)

Từ đề bài tính được: \({n_{{O_2}}}\); \({n_{BaC{{\rm{O}}_3}(1)}}\); \({n_{BaC{{\rm{O}}_3}(3)}}\)

+ Tính toán theo (1) (2) (3) ta tính được số mol CO₂

⟹ Tính được số mol C trong X (dùng bảo toàn C)

+ Từ khối lượng dung dịch giảm ta tính được số mol H₂O

⟹ Tính được số mol H trong X (dùng bảo toàn H)

+ Bảo toàn nguyên tố O tính được số mol O trong X (dùng bảo toàn O)

+ Lập tỉ lệ n_C : n_H : n_O ⟹ CTĐGN của X.

+ Mà trong hợp chất hữu cơ chứa C, H, O ta luôn có: 0 < H ≤ 2C + 2

⟹ Giá trị của n.

+ Kết luận CTPT của X.

Giải chi tiết

Do đun nóng nước lọc lại thu được thêm kết tủa nên nước lọc có chứa Ba(HCO₃)₂.

Các phản ứng xảy ra khi cho sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ba(OH)₂:

CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ + H₂O (1)

2CO₂ + Ba(OH)₂ → Ba(HCO₃)₂ (2)

Ba(HCO₃)₂ \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) BaCO₃ + CO₂ + H₂O (3)

Ta có: \({n_{{O_2}}} = \dfrac{{6,72}}{{22,4}} = 0,3(mol)\); \({n_{BaC{{\rm{O}}_3}(1)}} = \dfrac{{19,7}}{{197}} = 0,1(mol)\); \({n_{BaC{{\rm{O}}_3}(3)}} = \dfrac{{9,85}}{{197}} = 0,05(mol)\)

Theo (2) và (3) ⟹ \({n_{Ba{{(HC{O_3})}_2}(2)}} = {n_{Ba{{(HC{O_3})}_2}(3)}} = {n_{BaC{{\rm{O}}_3}(3)}} = 0,05(mol)\)

Theo (1) và (2) ⟹ \({n_{C{O_2}}} = {n_{C{O_2}(1)}} + {n_{C{O_2}(2)}} = {n_{BaC{{\rm{O}}_3}(1)}} + 2{n_{Ba{{(HC{O_3})}_2}(2)}} = 0,1 + 2.0,05 = 0,2(mol)\)

Mặt khác, khối lượng dung dịnh giảm 5,5 gam nên ta có:

\({m_{dd\,giam}} = {m_{BaC{{\rm{O}}_3}(1)}} - ({m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}})\)

\( \Leftrightarrow 5,5 = 19,7 - (44.0,2 + {m_{{H_2}O}}) \Rightarrow {m_{{H_2}O}} = 5,4(g)\)

\( \Rightarrow {n_{{H_2}O}} = \dfrac{{5,4}}{{18}} = 0,3(mol)\)

Bảo toàn nguyên tố O ta có: \({n_{O(X)}} + 2{n_{{O_2}}} = 2{n_{C{O_2}}} + {n_{{H_2}O}}\)

⟹ n_O(X) + 2.0,3 = 2.0,2 + 0,3 ⟹ n_O(X) = 0,1 mol.

Bảo toàn nguyên tố C, H ta có:

\({n_C} = {n_{C{O_2}}} = 0,2(mol)\)

\({n_H} = 2{n_{{H_2}O}} = 2.0,3 = 0,6(mol)\)

Gọi CTPT của X là C_xH_yO_z

⟹ x : y : z = n_C : n_H : n_O = 0,2 : 0,6 : 0,1 = 2 : 6 : 1

⟹ CTĐGN là C₂H₆O

CTPT của X có dạng (C₂H₆O)_n hay C_2nH_6nO_n

Trong hợp chất hữu cơ chứa C, H, O ta luôn có: 0 < H ≤ 2C + 2 ⟹ 0 < 6n ≤ 2.2n + 2 ⟹ 0 < n ≤ 1 ⟹ n = 1

Vậy công thức phân tử của X là C₂H₆O.

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.