Đề bài
Hỗn hợp A ở thể lỏng chứa hexan và một amin đơn chức. Làm bay hơi 11,6 g A thì thể tích hơi thu được đúng bằng thể tích của 4,8 g oxi ở cùng nhiệt độ và áp suất. Trộn 4,64 g A với m gam O2 (lấy dư) rồi đốt cháy. Sau phản ứng thu được 6,48 g nước và 7,616 lít hỗn hợp khí gồm CO2, N2 và O2 còn dư. Dẫn hỗn hợp khí này qua dung dịch NaOH (có dư) thì thể tích còn lại là 1,344 lít (các thể tích ở đktc).
a) Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo, tên và phần trăm về khối lượng của amin trong hỗn hợp A.
b) Tính m.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
a)
- Tính số mol A trong 4,64 g A
- Tính số mol nước,CO2 => \({m_H},{m_C}\)
- Từ \({m_C} + {m_H} + {m_N} = {m_A} = 4,64\)=>\({m_N}\)=>\({n_N}\)=>\({n_A}\)=>\(n_{amin}\)=>\(n_{hexan}\)
- Tính số mol nước và CO2do amin sinh ra=> CTPT amin
b)
- Tính số mol oxi dư từ 1,344 lít hỗn hợp khí nitơ và oxi dư=> Khối lượng oxi dư
- Tính khối lượng oxi trong nước và CO2
- Tính m
Lời giải chi tiết
a) Số mol hai chất trong 11,6g A=\(\dfrac{{4,8}}{{32}} = 0,15mol\)
Số mol hai chất trong 4,64g A= \(0,15\times\dfrac{{4,64}}{{11,6}} = 0,06mol\)
2C6H14 + 19O2 → 12CO2 + 14H2O
\({C_x}{H_y}{N } + (x + \dfrac{y}{4}){O_2}\xrightarrow{{{t^0}}}xC{O_2} \)
\(+ \dfrac{y}{2}{H_2}O + \dfrac{1}{2}{N_2}\)
Số mol H2O=\(\dfrac{{6,48}}{{18}} = 0,36mol \)
\(\to {m_H} = 0,36.2 = 0,72g\)
Số mol CO2+ N2+ O2 còn dư là \(\dfrac{{7,616}}{{22,4}} = 0,34mol\)
Số mol N2+ O2 còn dư là \(\dfrac{{1,344}}{{22,4}} = 0,06mol\)
→số mol CO2 = 0,34-0,06=0,28mol
→\(m_C\)= \(0,28\times12\)= 3,36g
→m N trong 4,64 g A= 4,64-3,36-0,72=0,56g
Số mol CxHyN= \(\dfrac{{0,56}}{{14}} = 0,04mol\)
→ \({n_{C_{6}H_{14}}}\)= 0,06- 0,04= 0,02mol
Khi đốt 0,02 mol C6H14 sinh ra 0,12 mol CO2 và 0,14 mol H2O. Vậy khi đốt 0,04 mol CxHyN số mol CO2 sinh ra là 0,28-0,12=0,16 mol
Số mol H2O là: 0,36- 0,14= 0,22 mol
=> \(x = \dfrac{{0,16}}{{0,04}} = 4\)
\(\dfrac{y}{2} = \dfrac{{0,22}}{{0,04}} = 5,5 = > y = 11\)
Công thức phân tử là C4H11N.
Các công thức cấu tạo :
CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - NH2 butylamin
CH3- CH(CH3)-CH2-NH2 isobutylamin
CH3
I
CH3-C-NH2 tert-butylamin
I
CH3
CH3-CH2-CH(CH3)-NH2 sec-butylamin
CH3 - CH2 - CH2 - NH - CH3 metylpropylamin
CH3 – CH(CH3) - NH - CH3 metylisopropylamin
CH3 - CH2 - NH - CH2 - CH3 đietylamin
CH3 – N(CH3) -CH2 -CH3 etylđimetylamin
\(\% {m_{{C_4}{H_{11}}N}} = \dfrac{{0,04 \times 73}}{{4,64}} \times 100\%\)
\( = 62,93\% \)
b) Khối lượng O trong 0,36 mol H2O là : 0,36.16 = 5,76 (g)
Khối lượng O trong 0,28 mol CO2 là : 0,28.32 = 8,96 (g)
Số mol O2 còn dư : \(0,06 - \dfrac{{0,56}}{{28}} = 0,04\)mol
Khối lượng O2 còn dư : 0,04.32 = 1,28 (g)
Khối lượng O2 ban đầu : m = 5,76 + 8,96 + 1,28 = 16 (g).
