Loigiaihay.com 2023

Đã cập nhật bản mới với lời giải dễ hiểu và giải thêm nhiều sách

Xem chi tiết

Bài tập 9.35 trang 70 sách bài tập(SBT) hóa học 11

Bình chọn:
4 trên 2 phiếu

Hỗn hợp M chứa ba hợp chất hữu cơ X, Y và Z

9.33. Hỗn hợp M chứa ba hợp chất hữu cơ X, Y và Z. Hai chất X và Y kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng ( \({M_Y} > {M_X}\) ). Chất Z là đồng phân của chất Y.

Nếu làm bay hơi 3,2 g M thì thể tích hơi thu được đúng bằng thể tích của 1,68g khí nitơ ở cùng điều kiện.

Để đốt cháy hoàn toàn 16g M cần dùng vừa hết 23,52 lít \({O_2}\) (đktc). Sản phẩm cháy chỉ có \(C{O_2}\) và \({H_2}O\) với số mol bằng nhau.

Nếu cho 48g M tác dụng với Na(lấy dư), thu được 1,68 lít \({H_2}\)(đktc).

Hãy xác địng công thức phân tử, công thức cấu tạo, tên và phần trăm về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp M.

Hướng dẫn trả lời:

Số mol 3 chất trong 3,20 g hỗn hợp M : \(\frac{{1,68}}{{28}}\) = 0,06 (mol).

Số mol 3 chất trong 16 g M : \(\frac{{0,06.16}}{{3,2}}\) = 0,3 (mol)

Khi đốt hỗn hợp M ta chỉ thu được C02 và H20.

Vậy, các chất trong hỗn hợp đó chỉ có thể chứa C, H và O.

Đặt công thức chất X là CxHyOz thì chất Y là Cx+1Hy+2Oz.Chất Z là đồng phân của Y nên công thức phân tử giống chất Y.

Giả sử trong 16 g hỗn hợp M có a mol chất X và b mol hai chất Y và Z :

\(\left\{ \begin{array}{l}
a + b = 0,3(1)\\
(12{\rm{x}} + y + 16{\rm{z}})a + (12{\rm{x}} + y + 16{\rm{z}} + 14)b = 16(2)
\end{array} \right.\)

Khi đốt 16 g M thì tổng khối lượng C02 và H20 thu được bằng tổng khối lượng của M và 02 và bằng :

\(16 + \frac{{23,52}}{{22,4}}.32 = 49,6(g)\)

Mặt khác, số mol C02 = số mol H20 = n :

44n + 18n = 49,6 \( \Rightarrow \) n = 0,8 

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

a mol                                                  xa mol      \(\frac{y}{2}\)a mol

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

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

Số mol C02 là : xa + (x + 1)b = 0,8 (mol) (3)

Số mol H20 là : \(\frac{{y{\rm{a}} + (y + 2)b}}{2}\) = 0,8 (mol)

do đó : ya + (y + 2)b = 1,6 (4)

Giải hệ phương trình :

Biến đổi (3) ta có x(a + b) + b = 0,8

Vì a + b = 0,3 nên b = 0,8 - 0,3x

Vì 0 < b < 0,3 nên 0 < 0,8 - 0,3x < 0,3 \( \Rightarrow \) 1,66 < x < 2,66

x nguyên \( \Rightarrow \) x = 2 \( \Rightarrow \) b = 0,8 - 0,3.2 = 0,2

\( \Rightarrow \) a = 0,3 - 0,2 = 0,1

Thay giá trị của a và b vào (4), tìm được y = 4.

Thay giá trị của a, b, x và y vào (2), tìm được z = 1.

Vậy chất X có CTPT là C2H40, hai chất Y và z có cùng CTPT là C3H60.

Chất X chỉ có thể có CTCT là  (etanal) vì chất CH2 = CH - OH không bền và chuyển ngay thành etanal.

Chất Y là đồng đẳng của X nên CTCT là  (propanal).

Hỗn hợp M có phản ứng với Na. Vậy, chất Z phải là ancol CH2 = CH - CH2 - OH (propenol) :

2CH2 = CH - CH2 - OH + 2Na \( \to \) 2CH2 = CH - CH2 - ONa + H2\( \uparrow \)

Số mol Z trong 48 g M là : 2.số mol H2 = 2.\(\frac{{1,68}}{{22,4}}\) =0,15 (mol).

Số mol z trong 16 g M là : \(\frac{{0,15.16}}{{48}}\) = 0,05 (mol)

Số mol Y trong 16 g M là : 0,2 - 0,05 = 0,15 (mol).

Thành phần khối lượng của hỗn hợp M :

Chất X chiếm : \(\frac{{0,1.44}}{{16}}\). 100% = 27,5%.

Chất Y chiếm : \(\frac{{0,15.58}}{{16}}\). 100% = 54,4%.

Chất Z chiếm : \(\frac{{0,05.58}}{{16}}\). 100% = 18,1%.

Sachbaitap.com

Bài tiếp theo

Xem lời giải SGK - Hóa 11 - Xem ngay

>> Học trực tuyến Lớp 11 trên Tuyensinh247.com. Cam kết giúp học sinh lớp 11 học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.

Bài viết liên quan