Bài 24: Luyện tập hợp chất hữu cơ, công thức phân tử và công thức cấu tạo

nN₂ = \(\dfrac{2,8}{28}\)= 0,1 mol 

4,6 gam X có thể tích bằng thể tích 2,8 gam nito => số mol của 4,6 gam X = số mol 2,8 gam nito = 0,1 mol

=> M_X = \(\dfrac{4,6}{0,1}\) = 46 (g/mol)

X  +  O₂  → CO₂  + H₂O

Gọi thể tích oxi cần phản ứng là x lít 

=> Thể tích khí oxi dư = 16,8 - x (lít)

<=> 16,8 - x = 25%.x 

<=> x = 13,44 lít

<=> nO_{2 phản ứng} = 13,44 : 22,4 = 0,6 mol

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃  + H₂O

nCaCO₃ = 40:100 = 0,4 = nCO₂ = nC

Áp dụng ĐLBT nguyên tố O ta có : 2nO_{2 phản ứng} =2.nCO₂ + nH₂O

=> nH₂O = 0,6.2 - 0,4.2 = 0,4 mol

<=> nH = 2nH₂O = 0,4.2 = 0,8 mol

Gọi CTĐGN của X là C_xH_y 

x:y = nC : nH = 0,4 : 0,8 = 1 : 2 

=> CTĐGN của X là CH₂

%O = 100% -%C -%H = 100% - 54,54% - 9,1% = 36,36%

\(M_X = 2M_{CO_2} = 2.44 = 88(đvC)\)

Số nguyên tử Cacbon = \(\dfrac{88.54,54\%}{12}= 4\)

Số nguyên tử Hidro = \(\dfrac{88.9,1\%}{1} = 8\)

Số nguyên tử Oxi = \(\dfrac{88.36,36\%}{16} = 2\)

Vậy CTPT của X : C₄H₈O₂

\(BTKL:\\ m_Y+m_{O_2}=m_{CO_2}+m_{H_2O}+m_{N_2}\)

\(\Rightarrow7.5+\dfrac{5.04}{22.4}\cdot32=44a+18b+\dfrac{1.12}{22.4}\cdot28\\ \Rightarrow44a+18b=13.3\left(1\right)\)

\(\dfrac{a}{b}=\dfrac{4}{5}\left(2\right)\)

\(Từ\left(1\right),\left(2\right):\left\{{}\begin{matrix}a=0.2\\b=0.25\end{matrix}\right.\)

\(m_{O_2}=m_Y-m_C-m_H-m_N=7.5-0.2\cdot12-0.5-0.1\cdot14=3.2\left(g\right)\)

\(n_O=\dfrac{3.2}{16}=0.2\left(mol\right)\)

\(Đặt:CT:C_xH_yO_zN_t\)

\(x:y:z:t=0.2:0.5:0.2:0.1=2:5:2:1\)

\(Vậy:CTđơngiản:C_2H_5O_2N\)

\(n_{O_2} = \dfrac{5,04}{22,4} = 0,225(mol)\\ n_{N_2} = \dfrac{1,12}{22,4} = 0,05(mol)\)

Ta có : 

\(5a - 4b = 0(1)\)

Bảo toàn khối lượng : 7,5 + 0,225.32 = 44a + 18b + 0,05.28(2)

(1)(2) Suy ra a = 0,2 ; b = 0,25

Ta có :

\(n_C = a = 0,2(mol)\\ n_H = 2b = 0,5(mol)\\ n_N = 2n_{N_2} = 0,1(mol)\\ n_O = 2n_{CO_2} + n_{H_2O} - 2n_{O_2} = 0,2\)

Suy ra: 

\(n_C : n_H : n_N : n_O = 0,2 : 0,5 : 0,1 : 0,2 = 2 : 5 : 1 : 2\)

Vậy CT đơn giản nhất của Y là C₂H₅NO₂

\(Đặt:CTHH:C_xH_yO_z\)

\(x:y:z=\dfrac{52.17}{12}:\dfrac{13.04}{1}:\dfrac{34.78}{16}=4.3475:13.04:2.17375=2:6:1\)

\(CTđơngiản:\left(C_2H_6O\right)_n\)

\(M_Y=\dfrac{9.2}{\dfrac{5.6}{28}}=46\left(\dfrac{g}{mol}\right)\)

\(\Leftrightarrow46n=46\\ \Leftrightarrow n=1\)

\(Vậy:CTHH:C_2H_6O\)

Gọi công thức đơn giản nhất là CxHyOz

%mO = 100% - %mC - %mH = 43,24%

Ta có:

=> x : y : z = 1,5 : 3 : 1 = 3 : 6 : 2

=> CTĐGN của A là C3H6O2

=> CTPT của A dạng (C3H­6O2)n

MA = 74 = (12.3 + 6 + 16.2).n => n = 1

=> CTPT: C3H6O2

\(\%O=100-64.86-13.51=21.63\%\)

\(Đặt:CTPT:C_xH_yO_z\)

\(x:y:z=\dfrac{64.86}{12}:13.51:\dfrac{21.63}{16}=5.405:13.51:1.351875=4:10:1\)

\(CT:C_4H_{10}O\)

\(n_{CO_2}=\dfrac{1.76}{44}=0.04\left(mol\right)\Rightarrow nC=0.04\left(mol\right)\Rightarrow m_C=0.04\cdot12=0.48\left(g\right)\)

\(n_{H_2O}=\dfrac{0.9}{18}=0.05\left(mol\right)\Rightarrow n_H=0.1\left(mol\right)\)

\(n_{N_2}=\dfrac{0.224}{22.4}=0.01\left(mol\right)\Rightarrow m_N=0.01\cdot28=0.28\left(g\right)\)

\(m_O=1.5-0.48-0.1-0.28=0.64\left(g\right)\)

\(n_O=\dfrac{0.64}{16}=0.04\left(mol\right)\)

\(Đặt:CTPT:C_xH_yO_zN_t\)

\(x:y:z:t=0.04:0.1:0.04:0.02=2:5:2:1\)

\(CTđơngiản:\left(C_2H_5O_2N\right)_n\)

\(M_X=\dfrac{1.5}{\dfrac{0.64}{32}}=75\left(\dfrac{g}{mol}\right)\)

\(\Leftrightarrow75n=75\\ \Leftrightarrow n=1\\ CTPT:C_2H_5O_2N\)

Ta có  CTPT: C_x H_y O

Suy ra: n _CO2 = x (mol)      Suy ra:  m _CO2 = 44x ( g)

Suy ra: n _H2O = 0,5y (mol) Suy ra: m _H2O = 9y ( g)

Ta lại có:44x/9y = 44/27

Suy ra: x/y = 1/3

Suy ra Công thức hóa học phân tử A là C₂H₆O.