Đề bài
Hỗn hợp khí A chứa hiđro, một anken và một ankin. Đốt cháy hoàn toàn 90 ml A thu được 120 ml CO2. Đun nóng 90 ml A có mặt chất xúc tác Ni thì sau phản ứng chỉ còn lại 40 ml một ankan duy nhất. Các thể tích đo ở cùng một điều kiện.
1. Xác định công thức phân tử và phần trăm thể tích từng chất trong hỗn hợp A.
2. Tính thể tích O2 vừa đủ để đốt cháy hoàn toàn 90 ml A.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
+) Giả sử 90 ml A có x mol CnH2n, y mol CnH2n-2, z mol H2.
+) Viết các PTHH:
\({C_n}{H_{2n}} + \dfrac{{3n}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + n{H_2}O\)
\({C_n}{H_{2n - 2}} + \dfrac{{3n - 1}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + (n - 1){H_2}O\)
\(2{H_2} + {O_2} \to 2{H_2}O\)
\({C_n}{H_{2n}} + {H_2} \to {C_n}{H_{2n + 2}}\)
\({C_n}{H_{2n - 2}} + 2{H_2} \to {C_n}{H_{2n + 2}}\)
+) Khai thác dữ kiện đề bài, lập hệ pt => x, y, n, m
=> Trả lời yêu cầu bài toán.
Lời giải chi tiết
1. Anken và ankin có thể biến thành cùng một ankan, vậy 2 chất đó có cùng số nguyên tử cacbon. Giả sử 90 ml A có x mol CnH2n, y mol CnH2n-2, z mol H2.
x + y + z = 90 (1)
\({C_n}{H_{2n}} + \dfrac{{3n}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + n{H_2}O\)
x ml nx ml
\({C_n}{H_{2n - 2}} + \dfrac{{3n - 1}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + (n - 1){H_2}O\)
y ml ny ml
\(2{H_2} + {O_2} \to 2{H_2}O\)
Thể tích CO2 : n(x + y) = 120 (2)
\({C_n}{H_{2n}} + {H_2} \to {C_n}{H_{2n + 2}}\)
x ml x ml x ml
\({C_n}{H_{2n - 2}} + 2{H_2} \to {C_n}{H_{2n + 2}}\)
y ml 2y ml y ml
H2 đã phản ứng : x + 2y = z (3)
Thể tích ankan : x + y = 40 (4)
Giải hệ phương trình tìm được x = 30, y = 10, z = 50, n = 3
Hỗn hợp A : C3H6 (33%) ; C3H4 (11%); H2 (56%).
2) Thể tích O2 là 200 ml.
