(5,0 ĐIỂM) ĐỐT CHÁY HOÀN TOÀN 1 HỖN HỢP KHÍ GỒM 2 HIĐROCACBON CÓ CÔNG...

Câu 4: (5,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 1 hỗn hợp khí gồm 2 hiđrocacbon có công thức tổng

quát C n H 2n và C m H 2m+2 (m, n  4) cần dùng 8,96 lít O 2 (đktc). Sau phản ứng thu được 5,4 gam

H 2 O và lượng khí CO 2 có thể tích bằng 2 lần thể tích hỗn hợp khí ban đầu.

a) Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của các hiđrocacbon trên

b) Tính thành phần phần trăm về khối lượng của hỗn hợp ban đầu

Hướng dẫn giải:

a) Phương trình phản ứng:

2C n H 2n + 3n O 2 → 2n CO 2 + 2n H 2 O (4.1)

2C m H 2m+2 + (3m + 1) O 2 → 2m CO 2 + 2(m + 1) H 2 O (4.2)

Cách 1: Sử dụng phương pháp đại số:

Gọi a, y lần lượt là số mol của C n H 2n và C m H 2m+2 .

Theo đề ra ta có:

= + + = → + + = (4.I)

3nx (3m 1)y 8,96

n 3nx 3my y 0,8mol

2 2 22, 4

O

n nx (m 1)y 5, 4 nx my y 0,3mol

H O

= + + = 18 → + + = (4.II)

n = nx my 2.(x y) + = + (4.III)

CO

Thay (4.III) vào (4.I), (4.II) ta có:

+ = =

 

6x 7y 0,8 x 0,075 mol

 + = →  =

 

2x 3y 0,3 y 0,05mol

Thay x, y vào (4.III) ta có: 0,075n + 0,05m = 0,25  3n + 2m = 10

Kẻ bảng hoặc biện luận ta thu được n = m = 2.

Vậy 2 hiđrocacbon ban đầu là C 2 H 4 và C 2 H 6 . Công thức cấu tạo

CH 2 = CH 2 và CH 3 – CH 3

Cách 2: Sử dụng phương pháp bảo toàn:

n n n n 0, 4 0,15 0, 25mol

H O

Ta có:

O CO CO

= + 2 → = − = → x + y = 0,125 mol

Theo (4.1), (4.2) ta có:

n

= n − n → = y 0,3 0, 25 0,05mol − = → x = 0,05 mol

C H H O CO

Tiếp tục như trên

b) Thành phần phần trăm theo khối lượng là:

  +

28.0,075

%C H = .100% = 58,33%

2 4

 

28.0,075 30.0,05

30.0,05

  +

%C H = .100% = 41,67%

2 6

