Question

[Nguyễn Hoàng Nam]

Hỗn hợp M chứa hai chất hữu cơ thuộc cùng dãy đồng đẳng và hơn kém nhau 2 nguyên tử cacbon. Nếu làm bay hơi 7,28 g M thì thể tích hơi thu được đúng bằng thể tích của 2,94 g khí N 2 ở cùng điều kiện. Để đốt cháy hoàn toàn 5,20 g hỗn hợp M cần dùng vừa hết 5,04 lít O 2 (đktc). Sản phẩm cháy chỉ gồm C O 2 và hơi nước với thể tích bằng nhau.

Hãy xác định công thức phân tử và phần trăm khối lượng từng chất trong hỗn hợp M.

Answer 1

[Ngô Quang Sinh]

Số mol 2 chất trong 7,28g M: 

Số mol 2 chất trong 5,2g M: 

Theo định luật bảo toàn khối lượng:

m C O 2 + m H 2 O = m M + m O 2  = 12.4(g)

Theo đầu bài, số mol C O 2 = số mol H 2 O = n.

44n + 18n = 12,4 ⇒ n = 0,2 (mol)

Các chất trong hỗn hợp có chứa C, H và có thể có O. Chất thứ nhất là C X H Y O Z (a mol) và chất thứ 2 là C X + 2 H Y + 4 O Z  (b mol).

xa + (x + 2)b = 0,2 (3)

Giải hệ phương trình :

Từ (3) ta có x(a + b) + 2b = 0,200

2b = 0,200 - 0,0750x

b = 0,100 - 0,0375x

0 < b < 0,075 ⇒ 0 < 0,100 - 0,0375x < 0,0750

⇒ 0,660 < X < 2,66

Trong khoảng này có 2 số nguyên là 1 và 2.

Nếu x = 1.

b = 0,100 - 3.75. 10 - 2  = 0,0625

a = 0,0750 - 0,0625 = 0,0125.

Thay giá trị của a và b vào (4) ta có :

0125y + 0,0625(y + 4) = 0,400

⇒ y = 2.

Thay x = 1, y = 2; a = 0,0125, b = 0,0625 vào (2):

(14 + 16z).0,0125 + (42 + 16z).0,0625 = 5,20

⇒ z = 2.

C H 2 O 2 chiếm: 

C 3 H 6 O 2 chiếm: 100% - 11,1% = 88,9%.

Nếu x = 2 .

b = 0,100 - 0,0375 X 2 = 0,0250

a = 0,0750 - 0,0250 = 0,05

từ đó tìm tiếp, ta được y = 4 và z = 2.

% khối lượng của C 2 H 4 O 2 : 

% khối lương của C 4 H 8 O 2 : 100% - 57,7% = 42,3%.