Bài tập 4.19 Trang 30 sách bài tập (SBT) Hóa Học 11

Cách 1. Hai hiđrocacbon kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng có công thức phân tử là C_xH_y và C_x+1H_y+2.

Đặt công thức chung của hai chất đó là \({C_{\overline x }}{H_{\overline y }}\) trong đó \(\overline x \) là số nguyên tử cacbon trung bình (x < \(\overline x \) < x +1) và \(\overline y \) là số nguyên tử hiđro trung bình (y < \(\overline y \) < y + 2).

\({C_{\overline x }}{H_{\overline y }}\) + (\(\overline x \) + \(\frac{{\overline y }}{4}\))\({O_2}\) \( \to \) \(\overline x \)\(C{O_2}\) + \(\frac{{\overline y }}{2}\)\({H_2}O\)

n\({H_2}O\) + \({H_2}S{O_4}\) \( \to \) \({H_2}S{O_4}\).n\({H_2}O\)

\(C{O_2}\) + 2\(NaOH\) \( \to \) \(N{a_2}C{O_3}\) + \({H_2}O\)

Số mol 2 chất mang đốt : \(\frac{{1,12}}{{22,4}}\) = 0,0500 (mol).

Số mol \({H_2}O\) : \(\frac{{2,16}}{{18}}\) = 0,120 (mol).

Số mol CO₂: \(\frac{{7,48}}{{44}}\) = 0,170(mol).

Theo phương trình : 1 mol \({C_{\overline x }}{H_{\overline y }}\) tạo ra \(\overline x \) mol CO₂ và \(\overline y \) mol \({H_2}O\).

Theo đầu bài: 0,0500 mol \({C_{\overline x }}{H_{\overline y }}\) tạo ra 0,170 mol CO₂ và 0,120 mol \({H_2}O\).

             \(\overline {\overline x } \) = \(\frac{{0,17}}{{0,05}}\) = 3,4 ; x < 3,4 < x + 1 \( \Rightarrow \) 2,4 < x < 3,4

x là số nguyên nên x = 3

\(\frac{{\overline y }}{2}\) = \(\frac{{0,12}}{{0,05}}\) = 2,4 \( \Rightarrow \) \(\overline y \) = 4,8 \( \to \) y < 4,8 < y + 2

\( \Rightarrow \) 2,80 < y < 4,80.

Trong khoảng này có hai số nguyên là 3 và 4 nhưng số nguyên tử hiđro trong một phân tử hiđrocacbon không bao giờ là số lẻ nên y = 4.

Công thức phân tử của hai chất là \({C_3}{H_4}\) và \({C_4}{H_6}\)_. Đặt lượng \({C_3}{H_4}\) là a mol, lượng \({C_4}{H_6}\) là b mol:

\(\left\{ \begin{array}{l}
a + b = 0,05\\
3a + 4b = 0,17
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
a = 0,03\\
b = 0,02
\end{array} \right.\)

% về thể tích (cũng là % về số mol) của \({C_3}{H_4}\) trong hỗn hợp A :

\(\frac{{0,03}}{{0,05}}\).100% = 60,0%.

% về thể tích của \({C_4}{H_6}\) trong hỗn hợp A là 40,0%.

Cách 2 : Đặt lượng C_xH_y là a mol, lượng C_x+1H_y+2 là b mol.

Ta có : a + b = 0,05 (1)

\({C_x}{H_y} + (x + \frac{y}{4}){O_2} \to xC{O_2} + \frac{y}{2}{H_2}O\)

a mol                                   ax mol         \(\frac{{ay}}{2}\) mol

\({C_{x + 1}}{H_{y + 2}} + (x + \frac{y}{4} + 1,5){O_2} \to (x + 1)C{O_2} + \frac{{y + 2}}{2}{H_2}O\)

b mol                                                         b.(x+1) mol      \(\frac{{b(y + 2)}}{2}\)

Số mol \(C{O_2}\) : ax + b(x + 1) = 0,170 (2)

Số mol \({H_2}O\) : \(\frac{{ay + b(y + 2)}}{2} = 0,12\) (3)