Đề bài
Hỗn hợp khí A chứa một ankan và một anken, Khối lượng hỗn hợp A là 9 gam và thể tích là 8,96 lít. Đốt cháy hoàn toàn A, thu được 13,44 lít CO2. Các thể tích được đo ở đktc.
Xác định công thức phân tử và phần trăm thể tích từng chất trong A.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
+) Giả sử hỗn hợp A có x mol CnH2n+2 và y mol CmH2m
+) Viết PTHH: \({C_n}{H_{2n + 2}} + \dfrac{{3n + 1}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + (n + 1){H_2}O\)
\({C_m}{H_{2m}} + \dfrac{{3m + 1}}{2}{O_2} \to mC{O_2} + m{H_2}O\)
+) Dựa theo PTHH lập hệ pt tìm ra x, y, n, m => công thức phân tử và phần trăm thể tích từng chất trong A
Lời giải chi tiết
Cách 1.
Giả sử hỗn hợp A có x mol CnH2n+2 và y mol CmH2m
x + y = \(\dfrac{{8,96}}{{22,4}}\) = 0,4 (1)
(14n + 2)x + 14my = 9 (2)
\({C_n}{H_{2n + 2}} + \dfrac{{3n + 1}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + (n + 1){H_2}O\)
x mol nx mol
\({C_m}{H_{2m}} + \dfrac{{3m + 1}}{2}{O_2} \to mC{O_2} + m{H_2}O\)
y mol my mol
nx + my = \(\dfrac{{13,44}}{{22,4}}\) = 0,6 (3)
Từ (2) và (3), dễ dàng tìm được x = 0,3 ; suy ra y = 0,1.
Thay hai giá trị đó vào (3) tìm được :
0,3n + 0,1m = 0,6
3n + m = 6 \( \Rightarrow n = 2 - \dfrac{m}{3}\)
Nghiệm nguyên thu được là m = 3, n = 1
CH4 chiếm 75,0% thể tích A và C3H6 chiếm 25,0%.
Cách 2.
Khối lượng trung bình của 1 mol A :
\({\overline M _A} = \dfrac{9}{{0,4}}\) = 22,5(g/mol)
Trong hỗn hợp A phải có chất có M < 22,5 ; chất đó chỉ có thể là CH4.
Sau đó giải hệ
\(\left\{ \begin{array}{l}
x + y = 0,4\\
16{\rm{x}} + 14my = 9\\
x + my = 0,6
\end{array} \right.\)
tìm được m = 3 ; x = 0,3 ; y = 0,1.
