Một hỗn hợp khí A gồm hiđrocacbon X mạch hở và H2. Cho 17,6 gam hỗn hợp A vào dung dịch nước brom sau phản ứng hoàn toàn thấy dung dịch Br2 nhạt màu và khối lựng bình đựng Br2 phản ứng là 96 gam. Khi đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A dẫn sản phẩm cháy vào nước vôi trong thấy toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết và tạo được 20 gam kết tủa, lọc bỏ kết tủa thấy dung dịch nước vôi trong tăng thêm m gam so với ban đầu. Đun sôi dung dịch còn lại thu được thêm 50 gam kết tủa nữa.
Trả lời câu hỏi dưới đây:
Tìm công thức phân tử X.
Số mol Br2 = (96 : 160) = 0,6 mol
Số mol CaCO3( lần 1) = 0,2 mol
Số mol CaCO3 (lần 2) = 0,5 mol
Gọi công thức tổng quát của (X) là CnH2n + 2 – 2k và số mol của X là x mol
Các điều kiện: n, k ∈ N*; 2 ≤ n ≤ 4 (chất khí); 1 ≤ k ≤ n
PTHH:
CnH2n + 2 – 2k + kBr2 → CnH2n + 2 – 2kBr2k (1)
x mol → kx mol
2CnH2n + 2 – 2k + (3n + 1 – k)O2 → 2nCO2 + 2(n + 1 – k) H2O (2)
x mol → nx mol
2H2 + O2 → 2H2O (3)
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (4)
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (5)
Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2 (6)
Theo các PTHH và đề ra ta có:
Số mol Br2 là kx = 0,6
Số mol CO2 = nx = số mol CO2(lần 1) + 2 ( lần 2) = 1,2
Suy ra: = => n =2k (*)
Kết hợp (*) với điều kiện của n: 2 ≤ 2k ≤ 4 => 1 ≤ k ≤ 2 => k =1 hoặc k =2
TH1: k = 1; x = 0,6
=> n = 2 , CTPT là C2H4
TH2: k =2; x = 0,3
Suy ra: n = 4, CTPT là C4H6