Đốt cháy hoàn toàn 1,12 lít hỗn hợp khí X gồm ankin A và hidrocacbon B thu được 2,912 lít CO2 và 2,52 g H2O. Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và gọi tên A, B. Biết rằng các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn.

Đáp án:

CTPT của A là: C₃H₄ có CTCT là: CH≡C-CH₃

CTPT của B là C₂H₆ có CTCT là: CH₃ – CH₃

Giải thích các bước giải:

n_X(đktc) = 1,12 : 22,4 = 0,05 (mol)

n_CO2(đktc) = 2,912: 22,4 = 0,13 (mol) ; n_H2O = 2,25 : 18 = 0,14 (mol)

Ta thấy đốt cháy hh X thu được n_H2O = 0,14 > n_CO2 = 0,13 (mol)

Mà ankin khi đốt lại cho n_H2O < n_CO2.

Vậy để khớp với số liệu thu được thì hidrocacbon còn lại phải là ankan

Đặt CTPT ankin: C_nH­_2n-2 : a(mol) (đk: n ≥2)

Đặt CTPT ankan: C_mH_2m+2: b (mol) (đk: m ≥ 1)

PTHH: C_nH_2n-2 +  (3n-1)/2O₂ \(\buildrel {{t^0}} \over\longrightarrow \) nCO₂ + (n-1)H₂O

(mol)       a                                     →  an         a(n-1)

            C_mH_2m+2 + (3m+1)/2O₂ \(\buildrel {{t^0}} \over\longrightarrow \) mCO₂ + (m+1)H₂O

(mol)    b                                         →   bm          b(m+1)

Ta có hệ:

\(\left\{ \matrix{
  \sum {{n_X} = a + b = 0,05}  \hfill \cr 
  \sum {{n_{C{O_2}}} = an + bn = 0,13}  \hfill \cr 
  \sum {{n_{{H_2}O}} = a(n - 1) + b(m + 1) = 0,14}  \hfill \cr}  \right. \Rightarrow \left\{ \matrix{
  a + b = 0,05\,\,(1) \hfill \cr 
  an + bm = 0,13\,\,(2) \hfill \cr 
   - a + b = 0,01\,\,(3) \hfill \cr}  \right.\)

Giải (1) và (3) ta được a = 0,02 và b = 0,03

Thay vào (2) ta được 0,02n + 0,03m = 0,13 Hay 2n + 3m = 13

m         2          3          4

n          3,5       2          0,5

            Loại     TM      Loại

Vậy CTPT của A là: C₃H₄ có CTCT là: CH≡C-CH₃

CTPT của B là C₂H₆ có CTCT là: CH₃ – CH₃