ĐỐT CHÁY HOÀN TOÀN 0,3MOL HỖN HỢP GỒM 2 HYDROCACBON A, B (THUỘC CÁC DÃ...
Bài 8 :
Đốt cháy hoàn toàn 0,3mol hỗn hợp gồm 2 hydrocacbon A, B (thuộc các dãy đồng đẳng
ankan, anken, ankin) có tỉ lệ phân tử lượng 22:13 rồi dẫn sản phẩm sinh ra vào bình Ba(OH)2 dư thấy
bình nặng thêm 46,5g và có 147,75g kết tủa.
a) Tìm CTPT A, B và tính khối lượng mỗi chất.
b) Cho 0,3 mol X lội từ từ qua 0,5 lít dung dịch Br2 0,2M thấy dung dịch Br2 mất màu hoàn toàn,
khí thoát ra khỏi dung dịch Brôm chiếm thể tích 5,04 lít (đktc). Hỏi thu được sản phẩm gì? Gọi tên và
tính khối lượng của chúng.
GIẢI :
Ở bài này, ta có thể giải theo phương pháp biện luận so sánh số mol kết hợp phương pháp
ghép ẩn số để giải hoặc sử dụng phương pháp trung bình.
Sản phẩm cháy của 2 hydrocacbon là CO2 và H2O. Khi hấp thụ vào bình chứa dd Ba(OH)2 thì
Cả CO2 và H2O đều bị dd Ba(OH)2 dư hấp thụ
mbình tăng = mCO2 + mH2O = 46,5g
CO2 + Ba(OH)2 => BaCO3 (kết tủa) + H2O
nCO2 = nBaCO3 = mol
=> mH2O = 46,5 – 0,75.44 = 13,5(gam)
=> nH2O = (mol)
Cách 1 :
Ta thấy khi đốt hai hydrocacbon cho số mol nCO2 = nH2O = 0,75 mol
Cách 2 : biện luận theo phương pháp số trung bình
Đặt CTPT trung bình của hai hydrocacbon trên là :
1 => => () (mol)
0,3 => 0,3 => 0,3() (mol)
nCO2 = 0,3 = 0,75 (mol) => = 2,5
nH2O = 0,3() = 0,75 (mol)
thay = 2,5 vào phương trình trên => =1
=> có hai trường hợp :
* A, B đều là anken
* A là ankan, B là ankin (hoặc ngược lại)
v TH 1 : A, B là anken.
Đặt CTPT (mol)
Đặt CTPT trung bình 2 anken
0,3 => 0,3
nCO2 = 0,3= 0,75
=>= 2,5
Giả sử n< m => n= 2. => CTPT A là C2H4.
A là anken nhỏ nhất nên ta chỉ có tỉ lệ :
(loại)
v TH 2 : A là ankan, B là ankin
(mol)
a => an => a(n+1) (mol)
b => bm => b(m-1) (mol)
ta có :
nCO2 = an + bm = 0,75 (1)
nhh = a + b = 0,3 (2)
nH2O = a(n+1) + b(m-1) = an + bm + (a-b) = 0,75 (3)
Thay (1) vào (3) : => a- b = 0 hay a= b
(2) => a = b = 0,15 (mol)
(1) => n + m =
Xét tỉ lệ phân tử lượng giữa A và B ta có hai trường hợp :
• MA : MB = 22 : 13
=>
n = 3 (A : C3H8) và n =2 (B : C2H2)
• MB : MA = 22 : 13
=> n = 1,7 và m = 3,28 (loại)
Vậy hai hydrocacbon đó là :
Tính khối lượng các chất trong hỗn hợp :
mC3H8 = 0,15.44 = 6,6 (g)
mC2H2 = 0,15.26 = 3,9 (g)
b) Xác định tên và tính khối lượng sản phẩm :
nBr2 = 0,5.0,2 = 0,1(mol)
• Dung dịch Br2 bị mất màu hòan toàn chứng tỏ 0,1 mol Br2 trong dd đã phản ứng hết.
• Số mol khí thoát ra khỏi dd Br2 là 5,04/22,4 = 0,225 (mol) trong đó có 0,15 mol C3H8.
=> nC2H2 pứ = 0,225 – 0,15 = 0,075 (mol)
• Hai phản ứng có thể xảy ra :
C2H2 + Br2 => C2H2Br2 (lỏng)
a => a => a (mol)
C2H2 + 2Br2 => C2H2Br4 (lỏng)
b => 2b => b (mol)
Ta có hệ phương trình :
=> =>
Tên 2 sản phẩm : C2H2Br2 : 1,2- Dibrometen; C2H2Br4 : 1,1,2,2-Tetrabrometan.