Hỗn hợp X gồm H2 , CnH2n và CnH2n-2 (hai Hidrocacbon đều mạch hở , n là số nguyên tử cacbon) có tỉ khối hơi so với H2 = 7.8 .Cho hỗn hợp X qua xúc tác Ni nung nóng để phản ứng xảy ra hoàn toàn , thu được hh Y có tỉ khối với X là 20/9 . Xác định công thức phân tử công thức cấu tạo của 2 Hidrocacbon trong X và tính thành phần % thể tích của mỗi chất trong hh X
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a)
CnH2n-2 + H2 --to,Ni--> CnH2n
CnH2n + H2 --to,Ni--> CnH2n+2
CnH2n-2 + 2H2 --to,Ni--> CnH2n+2
b)
Có: mX = mY (Theo ĐLBTKL)
\(d_{Y/X}=\dfrac{M_Y}{M_X}=\dfrac{\dfrac{m_Y}{n_Y}}{\dfrac{m_X}{n_X}}=\dfrac{20}{9}\)
=> \(\dfrac{n_X}{n_Y}=\dfrac{20}{9}\)
Giả sử nX = 20(mol); nY = 9(mol)
nH2(pư) = 20 - 9 = 11 (mol)
\(m_X=7,8.2.20=312\left(g\right)\)
Gọi \(\left\{{}\begin{matrix}n_{H_2}=a\left(a\ge11\right)\\n_{C_nH_n}=b\left(mol\right)\\n_{C_nH_{2n-2}}=c\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
=> \(\left\{{}\begin{matrix}a+b+c=20\left(1\right)\\2a+14bn+14cn-2c=312\left(2\right)\end{matrix}\right.\)
- Nếu H2 phản ứng hết => a = 11
=> \(\left\{{}\begin{matrix}b+c=9\\14bn+14cn-2c=290\end{matrix}\right.\)
=> 126n = 290 + 2c
Mà c > 0 => n > 2,3
c < 9 => n < 2,4
=> 2,3 < n < 2,4 (vô lí)
=> H2 dư
* Sơ đồ:
\(X\left\{{}\begin{matrix}H_2:a\left(mol\right)\\C_nH_{2n}:b\left(mol\right)\\C_nH_{2n-2}:c\left(mol\right)\end{matrix}\right.\underrightarrow{t^o,Ni}Y\left\{{}\begin{matrix}H_2:a-11\left(mol\right)\\C_nH_{2n+2}:b+c\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
Bảo toàn H: 2a + 2bn + 2cn - 2c = 2a - 22 + 2bn + 2b + 2cn + 2c
=> 2b + 4c = 22
=> b + 2c = 11 (3)
Lấy (1) - (3) => a - c = 9
=> 2a - 2c = 18
Thay vào (2):
14bn + 14cn = 294
=> bn + cn = 21
=> \(n\left(b+c\right)=21\)
=> \(n\left(b+\dfrac{11-b}{2}\right)=21\)
=> \(n.\dfrac{11+b}{2}=21\)
=> \(n=\dfrac{42}{11+b}\)
Mà b > 0 => n < 3,8
b < 11 => n > 1,9
=> 1,9 < n < 3,8
=> n = 2 hoặc n = 3
TH1: n = 2
Có: \(\left\{{}\begin{matrix}b+2c=11\\2b+2c=21\end{matrix}\right.\)
=> \(\left\{{}\begin{matrix}b=10\\c=0,5\end{matrix}\right.\)
=> a = 9,5 (mol) => Loại do a \(\ge11\)
TH2: n = 3
Có: \(\left\{{}\begin{matrix}b+2c=11\\3b+3c=21\end{matrix}\right.\)
=> \(\left\{{}\begin{matrix}b=3\\c=4\end{matrix}\right.\)
=> a = 13 (Thỏa mãn)
Vậy CnH2n, CnH2n-2 lần lượt là C3H6, C3H4
CTCT:
C3H6: \(CH_2=CH-CH_3\)
C3H4: \(CH\equiv C-CH_3\)
X\(\left\{{}\begin{matrix}\%V_{H_2}=\dfrac{13}{20}.100\%=65\%\\\%V_{C_3H_6}=\dfrac{3}{20}.100\%=15\%\\\%V_{C_3H_4}=\dfrac{4}{20}.100\%=20\%\end{matrix}\right.\)
Chọn đáp án B
Gọi CTPT của X là CnH2n-2 : a (mol) ; nH2 = b (mol)
Mtrước = 4,8.2 = 9,6 (g/mol) ; Msau = 8.2 = 16 (g/mol).
Phản ứng xảy ra hoàn toàn, Msau= 16 (g/mol) nên trong hỗn hợp sau có H2 => CnH2n-2 phản ứng hết
CnH2n-2 + 2H2 → CnH2n+2
a → 2a → a (mol)
=> nsau = nH2 dư + nCnH2n+2 = ( b- 2a) + a
=> nsau = b - a
Ta có: mCnH2n-2 + mH2 = mX
=> (14n – 2)a + 2b = 9,6. ( a+b)
=> (14n -2)a + 8a = 9,6. (a + 4a)
=> n = 3 => C3H4
Chọn đáp án B
Gọi CTPT của X là CnH2n-2 : a (mol) ; nH2 = b (mol)
Mtrước = 4,8.2 = 9,6 (g/mol) ; Msau = 8.2 = 16 (g/mol).
Phản ứng xảy ra hoàn toàn, Msau= 16 (g/mol) nên trong hỗn hợp sau có H2 => CnH2n-2 phản ứng hết
CnH2n-2 + 2H2 → CnH2n+2
a → 2a → a (mol)
=> nsau = nH2 dư + nCnH2n+2 = ( b- 2a) + a
=> nsau = b - a
Ta có: mCnH2n-2 + mH2 = mX
=> (14n – 2)a + 2b = 9,6. ( a+b)
=> (14n -2)a + 8a = 9,6. (a + 4a)
=> n = 3 => C3H4
Y chỉ gồm 3 hidrocacbon => H2 phản ứng hết.
Vậy Y gồm 3 hidrocacbon là C2H2 dư, C2H4 và C2H6.
Ta để ý thấy cả 3 hidrocacbon của Y đều có 2 nguyên tử C.
Do đó các hidrocacbon trong Y có công thức chung là C2H5.
Do tỉ khối không tùy thuộc vào lượng chất ban đầu nên ta tự chọn lượng chất ban đầu.
Đáp án D.