Hỗn hợp Z gồm một hiđrocacbon A và oxi (lượng oxi trong Z gấp đôi lượng oxi cần thiết để đốt cháy hết A). Bật tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp Z, đến khi kết thúc phản ứng thì thể tích khí và hơi sau khi đốt không đổi so với ban đầu. Nếu cho ngưng tụ hơi nước của hỗn hợp sau khi đốt thì thể tích giảm đi 40% ( biết rằng các thể tích khí và hơi đều đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất).
Trả lời câu hỏi dưới đây:
Xác định CTPT của A.
Đặt công thức của A là CxHy (trong đó x và y chỉ nhận giá trị nguyên, dương) và thể tích của A đem đốt là a (lít) (a >0) . Phản ứng đốt cháy A.
CxHy + (x + ) O2 x CO2 + y/2 H2O (1)
a lít → (x + ) a lít → ax lít → a. y/2 lít
Theo giả thiết lượng oxi đã dùng gấp đôi lượng cần thiết và đến khi kết thúc phản ứng thì thể tích khí và hơi sau khi đốt không đổi so với ban đầu nên ta có phương trình:
a + 2a (x + ) = ax + a. y/2 + a(x + ) <=> y =4 (I)
Sau khi ngưng tụ hơi nước thì thể tích giảm 40% do vậy:
= ay/2 = 40/100 ( a + 2a (x + )) (II)
Thay (I) vào (II) ta có: x =1 => Công thức phân tử của A là CH4.