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

#TK

\(Đặt:n_{CO_2}=a\left(mol\right),n_{H_2O}=b\left(mol\right)\)

\(BTKL:\\ m_X+m_{O_2}=m_{CO_2}+m_{H_2O}\\ \Rightarrow1.88+\dfrac{1.904}{22.4}\cdot32=44a+18b\)

\(\Rightarrow44a+18b=4.6\left(1\right)\)

\(\dfrac{m_{CO_2}}{m_{H_2O}}=\dfrac{88}{27}\Leftrightarrow\dfrac{44a}{18b}=\dfrac{88}{27}\Leftrightarrow\dfrac{a}{b}=\dfrac{4}{3}\left(2\right)\)

\(\left(1\right),\left(2\right)\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0.08\\b=0.06\end{matrix}\right.\)

\(m_O=1.88-0.08\cdot12-0.06\cdot2=0.8\left(g\right)\\ n_O=\dfrac{0.8}{16}=0.05\left(mol\right)\)

\(Đặt:CTPT:C_xH_yO_z\)

\(x:y:z=0.08:0.12:0.05=8:12:5\)

\(CTPT:C_8H_{12}O_5\)

Bảo toàn nguyên tố với C,H và O ta có :

\(V_C = V_{CO_2} = 4\ lít\\ V_H = 2V_{H_2O} = 5.2 = 10\ lít\\ V_O = 2V_{CO_2} + V_{H_2O} -2V_{O_2} = 4.2 + 5 - 6.2 = 1\ lít\)

Vậy :

Số nguyên tử Cacbon = \(\dfrac{V_C}{V_X} = \dfrac{4}{1} = 4\)

Số nguyên tử Hidro = \(\dfrac{V_H}{V_X} = \dfrac{10}{1} = 10\)

Số nguyên tử Oxi = \(\dfrac{V_O}{V_X} = \dfrac{1}{1} = 1\)

Vậy CTPT của X : C₄H₁₀O

\(n_{H_2O}>n_{CO_2}\Rightarrow X:ankan\)

\(CT:C_nH_{2+2}\)

\(TC:\)

\(\dfrac{n}{2n+2}=\dfrac{4}{5\cdot2}\Rightarrow n=4\)

\(CT:C_4H_{10}\)

Xem tỉ lệ thể tích tương ứng tỉ lệ số mol 

\(n_{O_2\left(pư\right)}=80-25=55\left(mol\right)\)

\(n_{CO_2}=65-25=40\left(mol\right)\)

\(BTNTO:2n_{O_2}=2n_{CO_2}+n_{H_2O}\)

\(\Rightarrow n_{H_2O}=2\cdot55-2\cdot40=30\left(mol\right)\)

\(Đặt:CTHH:C_xH_y\)

\(x=\dfrac{n_{CO_2}}{n_X}=\dfrac{40}{10}=4\)

\(y=\dfrac{2n_{H_2O}}{n_X}=\dfrac{60}{10}=6\)

\(CTPT:C_4H_6\)

#TK

\(n_{CO_2} = 0,4\ mol ; n_{H_2O} = 0,7\ mol ; n_{N_2} = 3,1\ mol\)

BTNT với O : 

\(2n_{O_2} = 2n_{CO_2} + n_{H_2O}\\ \Rightarrow n_{O_2} = 0,75\ mol\)

\(\Rightarrow n_{không\ khí} = \dfrac{0,75}{20\%} = 3.75(mol) \\ n_{N_2(trong\ không\ khí)} = 3,75 - 0,75 = 3(mol)\)

BTNT với C,H và N : 

\(n_C = n_{CO_2} = 0,4\ mol\\ n_H = 2n_{H_2O} = 1,4\ mol\\ n_N = 2n_{N_2} - 2n_{N_2\ trong\ không\ khí}= 0,2\ mol\)

\(n_C : n_H : n_N = 0,4 : 1,4 : 0,2 = 2 :7 :1\)

Vậy CTHH của X : C₂H₇N

\(n_{CO_2}=\dfrac{17.6}{44}=0.4\left(mol\right)\Rightarrow n_C=0.4\left(mol\right)\)

\(n_{H_2O}=\dfrac{12.6}{18}=0.7\left(mol\right)\Rightarrow n_H=1.4\left(mol\right)\)

\(n_{N_2}=\dfrac{69.44}{22.4}=3.1\left(mol\right)\Rightarrow n_N=6.2\left(mol\right)\)

\(BtO:2n_{O_2}=2n_{CO_2}+n_{H_2O}\\ \Leftrightarrow n_{O_2}=\dfrac{2\cdot0.4+0.7}{2}=0.75\left(mol\right)\)

\(n_{N_{2\left(kk\right)}}=4n_{O_2}=3\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow n_{N_2\left(sp\right)}=3.1-3=0.1\left(mol\right)\)

\(Đặt:CTHH:C_xH_yN_z\)

\(x:y:z=0.4:1.4:0.2=2:7:1\)

\(X:C_3H_7N\)

\(M_Z = \dfrac{12}{\dfrac{14,2}{71}} = 60(đvC)\)

Số nguyên tử Cacbon = \(\dfrac{60.40\%}{12} = 2\)

Số nguyên tử Hidro = \(\dfrac{60.6,67\%}{1} = 4\)

Số nguyên tử Oxi = \(\dfrac{60.53,33\%}{16} = 2\)

Vậy CTPT của Z : C₂H₄O₂

\(\dfrac{m_{CO_2}}{m_{H_2O}} = \dfrac{11}{6}\Rightarrow \dfrac{n_{CO_2}}{n_{H_2O}} = \dfrac{11}{6} : \dfrac{44}{18} = \dfrac{3}{4}\)

Coi n_CO2 = 3 mol ; n_H2O = 4 mol

Ta có :

n_C = n_CO2 =3 mol

n_H = 2n_H2O = 4.2 = 8 mol

\(\Rightarrow \dfrac{n_C}{n_H} = \dfrac{3}{8}\)

Vậy CTHH của X:  C₃H₈O_x(x >0,x nguyên)