Bài 12.16 trang 26 SBT Hóa học 12

Đề bài

Người ta đốt cháy 4,55 g chất hữu cơ X bằng 6,44 lít O₂ (lấy dư). Sau phản ứng thu được 4,05 g H₂O và 5,6 lít hỗn hợp khí gồm CO₂, N₂ và O₂ còn dư. Các thể tích đo ở đktc. Dẫn hỗn hợp khí này đi qua dung dịch NaOH (dư) thì còn lại hỗn hợp khí có tỉ khối đối với hiđro là 15,5.

a)  Xác định công thức đơn giản nhất của X. 

b)   Xác định công thức phân tử, biết rằng phân tử khối của X là 91.

Viết công thức cấu tạo và tên của X, biết rằng X là muối, vừa phản ứng được với dung dịch NaOH, vừa phản ứng được với dung dịch HCl.

Lời giải chi tiết

Đặt lượng CO₂ là a mol, lượng N₂ là b mol, lượng O₂ còn dư là c mol.

Ta có : \(a + b + c\) =\(\dfrac{{5,6}}{{22,4}} = 0,25\) (1)

\(44a + 28b + 32c\)

\(= 4,55 + \dfrac{{6,44}}{{22,4}} \times 32 - 4,05 = 9,7\)(2)

\(\dfrac{{28b + 32c}} {{b + c}} = 15,5.2 = 31\) (3)

Giải hệ phương trình, tìm được : a = 0,15 ; b = 0,025 ; c = 0,075.

Khối lượng C trong 4,55 g X : \(0,15\times12\) = 1,8 (g).

Khối lượng H trong 4,55 g X :\(\dfrac{{2\times4,05}}{{18}}\) = 0,45 (g).

Khối lượng N trong 4,55 g X : \(0,025\times28\) = 0,7 (g).

Khối lượng O trong 4,55 g X : 4,55 - 1,8 - 0,45 - 0,7 = 1,6 (g).

Chất X có dạng C_xH_yN_zO_t.

\(x:y:z:t\)

\(= \dfrac{{{m_C}}}{{12}} = \dfrac{{{m_H}}}{1} = \dfrac{{{m_N}}}{{14}} = \dfrac{{{m_O}}}{{16}}\)

= 0,15 : 0,45 : 0,05 : 0,10 = 3 : 9 : 1 : 2

Công thức đơn giản nhất của X là C₃H₉NO₂.

Vì M = 91 nên công thức phân tử của X cũng là C₃H₉NO₂. Các công thức cấu tạo phù hợp :

CH₃ -CH₂ – COO^- (NH4)⁺ ; CH₃ – COO^-(CH₃NH₃)⁺

amoni propionat              metylamoni axetat

HCOO^-(C₂H₅NH₃)⁺ ;      HCOO^-((CH₃) ₂NH₂)⁺

etylamoni fomat           đimetylamoni fomat