Đề bài
Hỗn hợp khí A chứa hiđro, một ankan và một anken. Dẫn 13,44 lít A đi qua chất xúc tác Ni nung nóng thì thu được 10,08 lít hỗn hợp khí B. Dẫn B đi qua bình đựng nước brom thì màu của dung dịch nhạt đi, khối lượng của bình tăng thêm 3,15 g. Sau thí nghiệm, còn lại 8,4 lít hỗn hợp khí C có tỉ khối đối với hiđro là 17,8. Biết các thể tích được đo ở đktc và các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn.
Xác định công thức phân tử và phần trăm thể tích của từng chất trong mỗi hỗn hợp A, B và C.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
+) Tính số mol khí trong A, B, C.
+) Gọi công thức của ankan là: CnH2n+2 anken là: CmH2m
+) Dựa vào tính chất hóa học của từng chất => xác định từng chất trong A, B, C.
+) Khai thác dữ kiện đề bài tìm n, m => CTPT cần tìm từ đó tính phần trăm thể tích từng chất.
Lời giải chi tiết
Số mol khí trong hỗn hợp A là \(\dfrac{{13,44}}{{22,4}}\) = 0,6 ; trong B là \(\dfrac{{10,08}}{{22,4}}\) = 0,45 và trong C là \(\dfrac{{8.4}}{{22,4}}\) = 0,375.
A chứa H2, CnH2n+2 và CmH2m. Khi A đi qua chất xúc tác Ni :
\({C_m}{H_{2m}} + {H_2} \to {C_m}{H_{2m + 2}}\)
B chứa CnH2n+2, CmH2m+2 và CmH2m còn dư.
Số mol \({H_2}\) trong A là : 0,6 - 0,45 = 0,15 (mol).
Đó cũng là số mol CmH2m+2 trong B.
Khi B đi qua nước brom thì CmH2m bị giữ lại: CmH2m + Br2 \( \to \) CmH2mBr2.
Số mol CmH2m trong B là : 0,45 - 0,375 = 0,075 (mol).
Khối lượng 1 mol \({C_m}{H_{2m}}\) = 14m = \(\dfrac{{3,15}}{{0,075}}\) = 42(g) \( \Rightarrow \) m = 3.
Anken là C3H6 và ankan do chất đó tạo ra là \({C_3}{H_8}\).
Trong hỗn hợp C có 0,15 mol C3H8 và 0,375 - 0,15 = 0,225 mol CnH2n+2
Khối lượng hỗn hợp C là : 0,375. 17,8. 2 = 13,35 (g).
\( \Rightarrow \) 0,15.44 + 0,225(14n + 2) = 13,35 \( \Rightarrow \) n = 2
Ankan là C2H6.
A chứa C2H6 (37,5%) ; C3H6 (37,5%) và H2 (25%) ;
B chứa C2H6 (50%) ; C3H8 (33,3%) và C3H6 (16,7%) ; C chứa C2H6 (60%) và C3H8 (40%).
