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

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 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 + H_{2\( \uparrow \)}

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