Bài tập 46.12 trang 75 SBT Hóa học 11

Số mol 3 chất trong 3,20 g hỗn hợp M là 1,68 : 28 = 0,06 mol

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

Khi đốt hỗn hợp M ta chỉ thu được CO₂ và H₂O.

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

Đặt công thức chất X là C_xH_yO_z thì chất Y là C_x+1H_y+2O_z. 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 

Ta có hệ phương trình:

a + b = 0,3  (1) và (12x + y + 16z)a + (12x + y + 16z + 14)b = 16   (2)

Khi đốt 16 g M thì tổng khối lượng CO₂ và H₂O thu được bằng tổng khối lượng của M và O₂ và bằng:

16 + \(\frac{{23,52.32}}{{22,4}}\) = 49,6 (g)

Mặt khác, số mol CO₂ = số mol H₂O = n

44n + 18n = 49,6 ⇒ n = 0,8

C_xH_yO_z + (x + y/4 -z/2)O₂ → xCO₂ + y/2H₂O

 a mol                                xa mol      ya/2 mol

C_x+1H_y+2O_z + (x + y/4 - z/2 +1,5) O₂ → (x+1) CO₂ + (y/2 +1)H₂O

 b mol                                                   (x+1)b mol      (y/2+1)b mol

Số mol CO₂ là: xa + (x + 1)b = 0,8 (mol) (3)

Số mol H₂O là: \(\frac{{ya+(y+2)b}}{{2}}\) = 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 ⇒ 1,66 < x < 2,66

x nguyên ⇒ x = 2 ⇒ b = 0,8 - 0,3.2 = 0,2

⇒ 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 C₂H₄O, hai chất Y và z có cùng CTPT là C₃H₆O.

Chất X chỉ có thể có CTCT là CH₃-CHO (etanal) vì chất CH₂ = CH - OH không bền và chuyển ngay thành etanal.

Chất Y là đồng đẳng của X nên

CTCT là CH₃-CH₂-CHO (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 → 2CH₂ = CH - CH₂ - ONa + H₂↑

Số mol Z trong 48 g M là: 2. số mol H2 = 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: \(\frac{{0,05.58}}{{16}}.100\%  = 18,1\% \) 

-- Mod Hóa Học 11 HỌC247