Cho hỗn hợp khí A gồm hai hiđrocacbon.Dẫn 336 ml hỗn hợp khí A vào bình đựng dung dịch brom dư.

Câu hỏi số 542216:

Vận dụng cao

Cho hỗn hợp khí A gồm hai hiđrocacbon.

Dẫn 336 ml hỗn hợp khí A vào bình đựng dung dịch brom dư. Sau phản ứng thấy thoát ra 112 lít khí, đồng thời khối lượng bình đựng dung dịch brom tăng 0,4 gam.

Đốt cháy 336 ml hỗn hợp khí A trong O₂ dư, cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng 200 ml dung dịch NaOH 0,4M; sau phản ứng thu được dung dịch B. Biết dung dịch B chứa 4,11 gam chất tan, khối lượng dung dịch B lớn hơn khối lượng dung dịch NaOH ban đầu là m gam.

Xác định công thức phân tử của hai hiđrocacbon trong hỗn hợp A và tính giá trị của m.

Giả thiết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:542216

Phương pháp giải

n_Br2 = n_{HĐC bị giữ lại} ⟹ M_{HĐC không no} ⟹ Công thức của hiđrocacbon không no.

Đốt cháy hỗn hợp khí A thu được CO₂ và H₂O

Từ n_NaOH và m_{chất tan} biện luận tìm số mol của CO₂ ⟹ công thức của hiđrocacbon còn lại và tìm m.

Giải chi tiết

n_A = 0,336:22,4 = 0,015 mol.

Hiđrocacbon thoát ra khỏi bình brom là ankan có công thức tổng quát: C_nH_2n+2

n_CnH2n+2 = 0,112:22,4 = 0,005 mol.

Số mol hiđrocacbon còn lại: n = 0,015 - 0,005 = 0,01

Khối lượng bình brom tăng bằng khối lượng hiđrocacbon bị giữ lại: 0,4 gam

⟹ M = 0,4:0,01 = 40 ⟹ C₃H₄.

Đốt cháy hỗn hợp khí A thu được CO₂ và H₂O

Bảo toàn nguyên tố C: n_CO2 = 3n_C3H4 + n.n_CnH2n+2 = 0,03 + 0,05n

n_NaOH = 0,2.0,4 = 0,08 mol

Ankan là chất khí nên n ≤ 4 ⟹ n_CO2 ≤ 0,03 + 0,005.4 = 0,05

Xảy ra hai trường hợp:

Trường hợp 1: CO₂ và NaOH phản ứng hết sinh ra hai muối.

PTHH:

CO₂ + NaOH ⟶ NaHCO₃

CO₂ + 2NaOH ⟶ Na₂CO₃ + H₂O

⟹ n_H2O = n_NaOH - n_CO2 = 0,08 - (0,03 + 0,005n) = 0,05 - 0,005n

Bảo toàn khối lượng: m_CO2 + m_NaOH = m_B + m_H2O

⟹ 44.(0,03 + 0,005n) + 0,08.40 = 4,11 + 18.(0,05 - 0,005n)

⟹ n = 1,58 (loại)

Trường hợp 2: CO₂ phản ứng hết, NaOH dư

PTHH:

CO₂ + 2NaOH ⟶ Na₂CO₃ + H₂O

n_H2O = n_CO2 = 0,03 + 0,005n

Bảo toàn khối lượng: m_CO2 + m_NaOH = m_B + m_H2O

⟹ 44.(0,03 + 0,005n) + 0,08.40 = 4,11 + 18.(0,03 + 0,005n)

⟹ n = 1

Vậy ankan là CH₄.

Công thức phân tử của hai hiđrocacbon trong A là: CH₄; C₃H₄

Do đó, n_CO2 = 0,03 + 0,005 = 0,035; n_H2O = 0,06

Hỗn hợp sản phẩm cháy hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch NaOH tạo thành dung dịch B nên khối lượng dung dịch B tăng so với khối lượng dung NaOH ban đầu bằng khối lượng sản phẩm cháy.

n_CO2 = 0,03 + 0,005 = 0,035; n_H2O = 0,06

m = m_CO2 + m_H2O = 0,035.44 + 0,06.18 = 2,62 gam

Vậy, ACông thức phân tử của hai hiđrocacbon trong A là: CH₄, C₃H₄ và m = 2,62 gam

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