Hỗn hợp A gồm 3 hidrocacbon cùng dãy đồng đẳng, được chia thành 2 phần bằng nhau: - Đốt cháy

Câu hỏi số 421069:

Vận dụng cao

Hỗn hợp A gồm 3 hidrocacbon cùng dãy đồng đẳng, được chia thành 2 phần bằng nhau:

- Đốt cháy hoàn toàn phần 1, thu được 3,584 lít khí CO₂ (đktc) và 1,8 gam H₂O

- Phần 2 cho tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO₃ trong NH₃ thì dùng hết 0,09 mol AgNO₃ và thu được 11,21 gam kết tủa,

Biết hidrocacbon có phân tử khối nhỏ nhất chiếm 2/3 số mol của hỗn hợp A, các phản ứng xảy ra hoàn toàn, hidrocacbon thuộc các dãy đồng đẳng đã học. Xác định công thức cấu tạo của 3 hidrocacbon trong hỗn hợp A.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:421069

Phương pháp giải

So sánh số mol H₂O và số mol CO₂ kết hợp dữ kiện tác dụng với dd AgNO₃ ⟹ hh A thuộc dãy đồng đẳng ankin

Bảo toàn nguyên tố kết hợp với biện luận tìm được CTPT mỗi ankin.

Giải chi tiết

Phần 1: n_CO2(đktc) = 3,584/22,4 = 0,16 (mol); n_H2O = 1,8/18 = 0,1 (mol)

Ta thấy đốt hh A thu được n_CO2 > n_H2O và hh A có tác dụng với dd AgNO₃/NH₃ ⟹ 3 hidrocacbon trong A thuộc cùng dãy đồng đẳng của ankin. (Do đề cho hidrocacbon thuộc dãy đồng đẳng đã học)

⟹ n_A = n_ankin= n_CO2 – n_H2O = 0,16 – 0,1 = 0,06 (mol)

Phần 2:

Nếu cả 3 hidrocacbon trong A cùng phản ứng với AgNO₃/NH₃ và phản ứng tỉ lệ 1: 1 thì n_AgNO3 = n_A = 0,06 (mol)

Nhưng theo bài ta thấy: n_AgNO3 = 0,09 (mol) > n_A = 0,06 (mol) ⟹ Trong A phải chứa C₂H₂ (vì chỉ có C₂H₂ pư với AgNO₃/NH₃ theo tỉ lệ 1: 2 từ đó mới làm tăng số mol AgNO₃/NH₃).

Mà dãy đồng đẳng ankin thì C₂H₂ là ankin nhỏ nhất ⟹ C₂H₂ cũng là ankin nhỏ nhất trong A

Theo bài ta có: \({n_{{C_2}{H_2}}} = \frac{2}{3}{n_A} = \frac{2}{3}.0,06 = 0,04(mol)\)

⟹ n_{2 ankin còn lại} = n_A – n_C2H2 = 0,06 – 0,04 = 0,02 (mol)

PTHH: C₂H₂ + 2AgNO₃ + 2NH₃ → Ag₂C₂↓ + 2NH₄NO₃ (1)

(mol) 0,04 → 0,08 → 0,04

Theo PTHH (1): n_AgNO3 = 2n_C2H2 = 2.0,04 = 0,08 (mol)

n_Ag2C2 = n_C2H2 = 0,04 (mol) ⟹ m_Ag2C2↓ = n_Ag2C2×M_Ag2C2 = 0,04×240 = 9,6 (g)

⟹ n_AgNO3 pư với ankin còn lại = 0,09 – 0,08 = 0,01 (mol)

⟹ m_{kết tủa còn lại} = 11,2 – m_Ag2C2 = 11,21 – 9,6 = 1,61 (g)

Ta thấy: n_AgNO3 pư với ankin còn lại = 0,01 (mol) < n_{2 ankin còn lại} = 0,02 (mol)

⟹ Trong 2 ankin còn lại chỉ có 1 ankin có phản ứng với AgNO₃/NH₃; còn lại 1 ankin không phản ứng

Đặt CTPT ankin phản ứng là: C_nH_2n-2 (đk: n > 2)

PTHH: C_nH_2n-2 + AgNO₃ + NH₃ → C_nH_2n-3Ag↓ + NH₄NO₃ (2)

(mol) 0,01 ← 0,01 → 0,01

Theo PTHH (2): \({n_{{C_n}{H_{2n - 3}}Ag}} = {n_{AgN{O_3}(2)}} = 0,01\,(mol)\)

\( \Rightarrow {M_{{C_n}{H_{2n - 3}}Ag}} = \frac{{{m_{{C_n}{H_{2n - 3}}Ag}}}}{{{n_{{C_n}{H_{2n - 3}}Ag}}}} = \frac{{1,61}}{{0,01}}\, = 161(g/mol)\)

⟹ 14n -3 + 108 = 161

⟹ 14n = 56

⟹ n = 4

⟹ CTPT: C₄H₆: 0,01 (mol) (Suy ra từ mol AgNO₃ từ PTHH (2)) (CTCT: CH≡C-CH₂-CH₃)

Đặt công thức ankin còn lại là: C_mH_2m-2

Xét phần 1: hh A gồm: \(\left\{ \begin{array}{l}{C_2}{H_2}:0,04\\C_4^{}{H_6}:0,01\\{C_m}{H_{2m - 2}}:0,01\end{array} \right.\)

BTNT “C” ta có: n_CO2 = 2n_C2H2 + 4n_C4H6 + m_CmH2m-2

⟹ 0,16 = 2.0,04 + 4.0,01 + 0,01m

⟹ m = 4

⟹ CTPT ankin còn lại là C₄H₆ (CTCT: CH₃-C≡C-CH₃)

Vậy CTCT của các chất trong A gồm: \(\left\{ \begin{array}{l}CH \equiv CH\\CH \equiv C - C{H_2} - C{H_3}\\C{H_3} - C \equiv C - C{H_3}\end{array} \right.\)

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