Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon A mạch hở, thể khí ở điều kiện thường bằng một lượng

Câu hỏi số 594019:

Vận dụng cao

Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon A mạch hở, thể khí ở điều kiện thường bằng một lượng vừa đủ khí oxi, thu được tổng thể tích khí và hơi bằng 7/6 tổng thể tích các khí tham gia phản ứng (thể tích các khí và hơi đều đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất).

a) Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của A.

b) Cracking hoàn toàn 3,3 gam A thu được hỗn hợp B (chỉ gồm 2 hiđrocacbon). Dẫn toàn bộ hỗn hợp B từ từ qua bình chứa 62,5 ml dung dịch Br₂ aM, phản ứng xong, thấy dung dịch brom mất màu hoàn toàn, khí D thoát ra khỏi bình chứa brom có tỉ khối hơi so với H₂ là 9,5. Xác định giá trị của a.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:594019

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học của các hiđrocacbon.

Giải chi tiết

a) Gọi công thức của hiđrocacbon A là C_xH_y (x ≤ 4 do A ở thể khí điều kiện thường).

\(4{C_x}{H_y} + \left( {4x + y} \right){O_2} \to 4xC{O_2} + 2y{H_2}O\)

Do hỗn hợp sản phẩm có tổng thể tích bằng \(\dfrac{7}{6}\) tổng thể tích các khí tham gia phản ứng nên ta có:

\(\begin{array}{l}\,\,\,\,\,\,\,\left( {4{\rm{x}} + 2y} \right) = \dfrac{7}{6}.\left( {4 + 4{\rm{x}} + y} \right)\\ \Leftrightarrow 6.\left( {4{\rm{x}} + 2y} \right) = 7.\left( {4 + 4{\rm{x}} + y} \right)\\ \Leftrightarrow 24{\rm{x}} + 12y = 28{\rm{x}} + 7y + 28\\ \Leftrightarrow 4{\rm{x}} + 28 = 5y\\ \Leftrightarrow y = \dfrac{{4{\rm{x}} + 28}}{5}\end{array}\)

Biện luận với các giá trị x = 1; 2; 3; 4 ta thấy với x = 3; y = 8 thỏa mãn.

Vậy:

CTPT của A là C₃H₈.

CTCT của A: CH₃-CH₂-CH₃.

b) \({n_{{C_3}{H_8}}} = \dfrac{{3,3}}{{44}} = 0,075\left( {mol} \right)\)

- Do cracking hoàn toàn A thu được hỗn hợp chỉ gồm 2 hiđrocacbon nên xảy ra phản ứng:

C₃H₈ C₂H₄ + CH₄

0,075 ⟶ 0,075 ⟶ 0,075 (mol)

⟹ Hỗn hợp khí B gồm: 0,075 mol C₂H₄ và 0,075 mol CH₄.

- Khi cho B tác dụng với Br₂ thì chỉ có C₂H₄ phản ứng, CH₄ không phản ứng.

Ta thấy M_D = 9,5.2 = 19 ⟹ D gồm CH₄ và C₂H₄ còn dư ⟹ Br₂ phản ứng hết.

Giả sử trong D: x mol C₂H₄ dư và 0,075 mol CH₄

\(\begin{array}{l}\,\,\,\,\,\,{M_D} = \dfrac{{{m_{{C_2}{H_4}}} + {m_{C{H_4}}}}}{{{n_{{C_2}{H_4}}} + {n_{C{H_4}}}}}\\ \Leftrightarrow \dfrac{{28{\rm{x}} + 0,075.16}}{{x + 0,075}} = 19\\ \Leftrightarrow x = 0,025\end{array}\)

⟹ n_{C2H4 (pư với Br2)} = 0,075 - 0,025 = 0,05 mol

C₂H₄ + Br₂ ⟶ C₂H₄Br₂

0,05 ⟶ 0,05 (mol)

Vậy \(a = {C_{M\,B{r_2}}} = \dfrac{{0,05}}{{{{62,5.10}^{ - 3}}}} = 0,8\left( M \right)\).

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