Đặt công thức của 2 ancol là C n H 2 n + 1 O H

Theo phương trình:

(14 n + 18) g ancol tác dụng với  mol  O 2

Theo đầu bài: 35,6 g ancol tác dụng với 2,850 mol  O 2

⇒ Hai ancol là C 3 H 7 O H (x mol) và C 4 H 9 O H (y mol)

Từ đó tính được phần trăm khối lượng từng chất (như ở trên).

Giả sử trong 18,9 g hỗn hợp X có x mol ancol etylic và y mol hai ankan (công thức chung C n H 2 n + 2 ).

46x + (14 n  + 2)y = 18,90 (1)

C 2 H 5 O H + 3 O 2  → 2 C O 2      +      3 H 2 O

x mol                       2x mol              3x mol

Số mol C O 2  = 

Số mol H 2 O = 

Giải hệ phương trình (1), (2), (3) tìm được x = 0,1 ; y = 0,15 ;  n  = 6,6

Công thức của hai ankan là C 6 H 14  và C 7 H 16 .

Đặt lượng  C 6 H 14  là a mol, lượng  C 7 H 16  là b mol :

% về khối lương của  C 6 H 14 : 

% về khối lượng của  C 7 H 16 : 

Số mol C O 2  

Khối lượng C trong đó là: 9,25. 1 - 1 .12= 11,1(g)

Đó cũng là khối lượng C trong 13,2 g hỗn hợp M.

Khối lượng H trong 13,2 g M là: 13,2 - 11,1 = 2,1 (g)

Số mol H 2 O tạo thành: 

Vì số mol  H 2 O  tạo thành > số mol  C O 2  nên hai chất trong hỗn hợp M đều là ankan.

Công thức phân tử hai chất là  C 7 H 16  (x mol) và  C 8 H 18  (y mol).

Khối lượng hai chất là : 100x + 114y = 13,2.

Số mol  C O 2  là : 7x + 8y = 9,25. 10 - 1

⇒ x = 0,75. 10 - 1 ; y = 0,5. 10 - 1 .

Thành phần phần trăm theo khối lượng:

C 7 H 16  chiếm: 

C 8 H 18  chiếm: 100% - 56,8% = 43,2%

Số mol O 2 : 

Số mol C O 2  = số mol C a C O 3  = 0,36 (mol).

1. Trong 0,36 mol  C O 2 , khối lượng cacbon: 0,36 x 12 = 4,32 (g) và khối lượng oxi: 0,36 x 32 = 11,52 (g).

Khối lượng oxi trong nước là: 0,565 x 32,0 - 11,52 = 6,56 (g).

Khối lương hiđro (trong nước): 

Khối lượng M = khối lượng C + khối lượng H = 4,32 + 0,82 = 5,14 (g)

2. Khi đốt 1 mol ankan, số mol H 2 O tạo ra nhiều hơn số mol  C O 2  là 1 mol. Khi đốt hỗn hợp M, số mol  H 2 O  nhiều hơn số mol  C O 2 :

Vậy hỗn hợp M có 5. 10 - 2  mol ankan.

Khối lượng trung bình của 1 mol ankan:

14n + 2 < 102,8 < 14n + 30

⇒ 5,20 < n < 7,20

Đến đây có thể tìm được công thức phân tử và phần trăm khối lượng từng chất như ở cách thứ nhất.

Số mol 3 chất trong 3,20 g hỗn hợp M: 

Số mol 3 chất trong 16 g M: 

Khi đốt hỗn hợp M ta chỉ thu được C O 2 và H 2 O .

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

Đặt công thức chất X là C x H y O z  thì chất Y là C x + 1 H y + 2 O 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 :

Khi đốt 16 g M thì tổng khối lượng  C O 2  và  H 2 O  thu được bằng tổng khối lượng của M và O 2  và bằng :

Mặt khác, số mol  C O 2  = số mol  H 2 O  = n:

44n + 18n = 49,6 ⇒ n = 0,8

Số mol  C O 2  là: xa + (x + 1)b = 0,8 (mol) (3)

Số mol  H 2 O  là: 

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 C 2 H 4 O , hai chất Y và z có cùng CTPT là C 3 H 6 O .

Chất X chỉ có thể có CTCT là  (etanal) vì chất C H 2 = C H - O H 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 C H 2 = C H - C H 2 - O H (propenol):

2 C H 2 = C H - C H 2 - O H  + 2Na → 2 C H 2 = C H - C H 2 - O N a  + H 2 ↑

Số mol Z trong 48 g M là: 2. số mol  H 2 = 0,15 (mol).

Số mol z trong 16 g M là: 

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: 

Chất Y chiếm: 

Chất Z chiếm: 

Số mol 2 chất trong 7,28g M: 

Số mol 2 chất trong 5,2g M: 

Theo định luật bảo toàn khối lượng:

m C O 2 + m H 2 O = m M + m O 2  = 12.4(g)

Theo đầu bài, số mol C O 2 = số mol H 2 O = n.

44n + 18n = 12,4 ⇒ n = 0,2 (mol)

Các chất trong hỗn hợp có chứa C, H và có thể có O. Chất thứ nhất là C X H Y O Z (a mol) và chất thứ 2 là C X + 2 H Y + 4 O Z  (b mol).

xa + (x + 2)b = 0,2 (3)

Giải hệ phương trình :

Từ (3) ta có x(a + b) + 2b = 0,200

2b = 0,200 - 0,0750x

b = 0,100 - 0,0375x

0 < b < 0,075 ⇒ 0 < 0,100 - 0,0375x < 0,0750

⇒ 0,660 < X < 2,66

Trong khoảng này có 2 số nguyên là 1 và 2.

Nếu x = 1.

b = 0,100 - 3.75. 10 - 2  = 0,0625

a = 0,0750 - 0,0625 = 0,0125.

Thay giá trị của a và b vào (4) ta có :

0125y + 0,0625(y + 4) = 0,400

⇒ y = 2.

Thay x = 1, y = 2; a = 0,0125, b = 0,0625 vào (2):

(14 + 16z).0,0125 + (42 + 16z).0,0625 = 5,20

⇒ z = 2.

C H 2 O 2 chiếm: 

C 3 H 6 O 2 chiếm: 100% - 11,1% = 88,9%.

Nếu x = 2 .

b = 0,100 - 0,0375 X 2 = 0,0250

a = 0,0750 - 0,0250 = 0,05

từ đó tìm tiếp, ta được y = 4 và z = 2.

% khối lượng của C 2 H 4 O 2 : 

% khối lương của C 4 H 8 O 2 : 100% - 57,7% = 42,3%.

Số mol 2 chất trong 2,58 g M: 

Số mol 2 chất trong 6,45 g M: 

Khi đốt hỗn hợp M, thu được  C O 2 và  H 2 O ; vậy các chất trong hỗn hợp phải chứa C và H, có thể có O. Hai chất lại kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng (nghĩa là hom nhau 1 nhóm CH2) nên công thức phân tử hai chất đó là C x H y O z  và C x + 1 H y + 2 O z  (x, y nguyên và > 0; z nguyên và > 0).

Giả sử trong 6,45 g M có a moi  C x H y O z và b mol  C x + 1 H y + 2 O z :

Số mol  C O 2 :

Số mol  H 2 O :

⇒ ya + (y + 2)b = 0,85 (4)

Giải hệ phương trình :

Biến đổi (3) ta có x(a + b) + b = 0,300

b = 0,300-0,125x

0 < b < 0,125 ⇒ 0 < 0,300 - 0,125x < 0,125

1,40 < x < 2,40

⇒ x = 2; b = 0,300 - 0,125.2 = 0,05.

⇒ a = 0,125 - 0,05 = 0,075.

Thay giá trị của a và b vào (4) ta có :

0,0750y + 0,0500(y + 2) = 0,85

⇒ y = 6.

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

Thành phần hỗn hợp M :

Khối lượng C 2 H 6 O chiếm 

Khối lượng C 3 H g O chiếm 

Đáp án B

Ta có