Hỗn hợp khí A gồm H2 và 1 hiđrocacbon X mạch hở. Đốt cháy 9,0 gam A thu được 26,4 gam CO2. Mặt khác, khi cho 12,0 gam A tác dụng với dung dịch brom dư thì có 64 gam Br2 phản ứng. Xác định CTPT của X và % thể tích mỗi khí trong A.

Đáp án:

`X:C_4H_4`

`%V_{C_4H_4}=20%;%V_{H_2}=80%`

Giải thích các bước giải:

`n_{CO_2}=\frac{26,4}{44}=0,6(mol)`

`n_{Br_2}=\frac{64}{160}=0,4(mol)`

Gọi CTPT của `X` là `:C_nH_{2n+2-2k}`

Gọi số mol của khí `X` là `a(mol)`

Quá trình `1:`

`C_nH_{2n+2-2k} \to CO_2↑`

       `a`       ` \to`       `n.a`                  `(mol)`

Suy ra `:n_{CO_2}=n.a=0,6`       `(1)`

Quá trình `2:`

`C_nH_{2n+2-2k}+kBr_2 \to` Sản phẩm

      `a`    `\to`    `k.a`                   `(mol)`

Nhận thấy khối lượng quá trình `2` gấp `\frac{12}{9}=\frac{4}{3}` lần khối lượng quá trình `1`

Suy ra `:n_{Br_2}=\frac{4}{3}.k.a=0,4 \to k.a=0,3`      `(2)`

Lấy `(1):(2) \to \frac{n.a}{k.a}=\frac{n}{k}=\frac{4}{3}`

Do `X` ở thể khí ` \to n≤4 \to n=4;k=3` là nghiệm duy nhất

` \to` CTPT của khí `X` là `:C_4H_4`

Gọi $\begin{cases} n_{H_2}=u(mol)\\n_{C_4H_4}=v(mol) \end{cases}$

Ta có `:m_{A}=m_{H_2}+m_{C_4H_4}`

` \to 2.u+52.v=9`        `(1)`

$\xrightarrow[]{\text{BTNT (C):}}4.n_{C_4H_4}=n_{CO_2}$

Hay `:4.v=0,6`            `(2)`

Từ `(1);(2) \to` $\begin{cases} n_{H_2}=u=0,6(mol)\\n_{C_4H_4}=v=0,15(mol) \end{cases}$

Ở cùng điều kiện , `%` về thể tích cũng là `%` về số mol

` \to %V_{C_4H_4}=%n_{C_4H_4}=\frac{0,15}{0,6+0,15}.100%=20%`

` \to %V_{H_2}=100%-20%=80%`