Cho biết khí X chứa 2 hoặc 3 nguyên tố trong số các nguyên tố C, H, O
Trả lời câu hỏi dưới đây:
Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y và cho sản phẩm cháy hấp thụ hết vào dung dịch chứa 0,48 mol Ba(OH)2 thấy tạo thành 70,92 gam kết tủa. Hãy sử dụng các số liệu trên, xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo của X.
Gọi công thức phân tử của X là CxHyOz. Các phản ứng có thể có:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O (1)
0,12mol→ 0,12mol
4CxHyOz + (4x +y – 2z) O2 → 4x CO2 + 2y H2O (2)
0,24mol→ 0,24x mol
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O (3)
2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 (4)
= = 0,36 < = 0,48 mol
Xét 2 trường hợp:
Trường hợp 1: Nếu CO2thiếu thì sẽ không có phản ứng (4), ta có:
Số mol CO2 = Số mol BaCO3 = = 0,36 mol
Theo phản ứng (1):
= 0,12mol
Số mol CO2 (Từ X) = 0,36 – 0,12 = 0,24 mol
=> 0,24x = 0,24
=> x = 1
=> 12. 1 + 1.y + 16z = 30
=> ( y + 16z) = 18 (*)
Xét PT (*) các điều kiện x, y ∈ N và 0< y ≤ 2x +2 = 2.1 +2 = 4
Do đó cặp nghiệm duy nhất thỏa mãn là z =1, y = 2.
=> CTPT của X là CH2O, CTCT tương ứng là
Trường hợp 2: Ba(OH)2 thiếu, CO2có xảy ra phản ứng (4):
Số mol CO2 (sp cháy) = số mol CO2 phản ứng (3) + số mol CO2 phản ứng (4) = 0,36 + 2. ( 0,48 – 0,36) = 0,6 mol
=> Số mol CO2 (Từ X) = 0,6 = 0,12 = 0,48 mol
=> 0,24x = 0,48 => x =2
=> 12. 2 + 1.y + 16z = 30 => ( y+ 16z) = 6 (**)
Các điều kiện của y và z tương tự phương trình (*)
Suy ra cặp nghiệm duy nhất thỏa mãn là z= 0 và y = 6.
Vậy CTPT của X là C2H6 và CTCT là CH3 – CH3.