Đốt cháy hoàn toàn một lượng hợp chất hữu cơ A cần 6,72 lít oxi (đktc). Cho toàn bộ sản phẩm tạo thành (chỉ gồm CO2, H2O) vào một lượng nước vôi trong, sau khi kết thúc phản ứng thu được 10 gam kết tủa và 200ml dung dịch muối có nồng độ 0,5M; khối lượng dung dịch muối này nặng hơn khối lượng nước vôi đem dùng là 8,6 gam. Hãy xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ A
Số mol các chất (nX):
= (6,72 : 22,4) = 0,3 mol; = 32.0,3 = 9,6 gam;
= (10 : 100) = 0,1 mol; = 0,2.0,5 = 0,1 mol
Sơ đồ các phản ứng phản ứng:
A + O2 CO2 + H2O (1)
? 0,3 0,3 0,3 mol
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (2)
0,1 mol ← 0,1 mol
Ca(OH)2 + 2CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 (3)
0,2 mol ← 0,10 mol
=> = + = 0,1.2 + 0,1 = 0,3 mol
nC = = 0,3 mol; mC = 0,3.12 = 3,6 gam; = 44.0,3 = 13,2
Theo định luật BTKL:
mdd nước vôi + + = + ↓
=> ( + ) - ↓=( - mdd nước vôi) = ∆mdd
= 8,6 + 10 – 0,3.44 = 5,4 gam; = = 0,3 mol; mH = 0,6 gam
Theo định luật BTKL và sơ đồ (1): mA + = +
=> mA = 13,2 + 5,4 – 0,3.32 = 9 gam
=> mO (A) = 9 – 3,6 – 0,6 = 4,8 gam => nO (A) = = 0,3 mol
=> Tỉ lệ C : H : O = 0,3 : 0,6 : 0,3 = 1 : 2 : 1 => CTPT dạng (CH2O)n
Theo đề ra: 40 < MA = (12 + 2 + 16)n < 74
=> 1,33 < n < 2,46 => n = 2 => CTPT: C2H4O2
=> Đáp án C