Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 2 ancol no, đơn chức, mạch hở kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng thì thu được 11,2 lít khí CO2 ở đktc và 12,6 gam H2O. Đun nóng lượng hỗn hợp X trên với H2SO4 đặc ở 140 °C tạo thành 2,5 gam hỗn hợp ba ete. Hóa hơi hoàn toàn hỗn hợp ba ete trên, thu được thể tích đúng bằng thể tích của 0,84 gam N2(trong cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). Tính hiệu suất của phản ứng tạo ete của mỗi ancol trong X.
Ta có :
\(n_{CO2}=0,5\left(mol\right);n_{H2O}=0,7\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow n_{ancol}=n_{H2O}-n_{CO2}=0,2\left(mol\right)\)
Số nguyên tử cacbon trung bình:
\(\overline{C}=\frac{n_{CO2}}{n_{ancol}}=2,5\)
Mà 2 ancol no, đơn chức, mạch hở kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng nên là:
\(\left\{{}\begin{matrix}C_2H_5OH:a\\C_3H_7OH:b\end{matrix}\right.\left(mol\right)\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a+b=0,2\\\frac{2a+3b}{a+b}=2,5\end{matrix}\right.\)\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,1\\b=0,1\end{matrix}\right.\left(mol\right)\)
Gọi chung hai ancol có dạng:\(\overline{R}OH\)
\(PTHH:2\overline{R}OH\rightarrow\overline{R}_2O+H_2O\left(1\right)\)
\(n_{ete}=n_{N2}=0,03\left(mol\right);m_{ete}=2,5\left(g\right)\)
\(\Rightarrow M_{ete}=\frac{2,5}{0,03}=\frac{250}{3}\Rightarrow M_{\overline{R}}=\frac{101}{3}\)
Áp dụng sơ đồ đường chéo ta có:
\(\frac{n_{C2H5OH}}{n_{C3H7OH}}=\frac{43-\frac{101}{3}}{\frac{101}{3}-29}=\frac{2}{1}\)
Mặt khác tổng số mol hai ancol tạo ete là 0,06 mol [Theo PTHH (1)]
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}C_2H_5OH:0,04\left(mol\right)\\C_3H_7OH:0,02\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow H\%_{C2H5OH}=\frac{0,04}{0,1}.100\%=40\%\)
\(\Rightarrow H\%_{C3H7OH}=\frac{0,02}{0,1}.100\%=20\%\)
