Bài 38.6* trang 60 SBT hóa học 11

Đề bài

Hỗn hợp khí A chứa hiđro, một ankan và một anken. Dẫn 15,68 lít A đi qua chất xúc tác Ni nung nóng thì nó biến thành 13,44 lít hỗn hợp khí B. Dẫn B đi qua bình đựng dung dịch brom thì màu của dung dịch nhạt đi và khối lượng bình tăng thêm 5,6 g. Sau phản ứng còn lại 8,96 lít hỗn hợp khí C có tỉ khối đối với hiđro là 20,25. (Biết các thể tích đo ở đktc ; các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn).

Hãy xác định công thức phân tử và phần trăm thể tích của từng chất trong mỗi hỗn hợp A, B và C.

Lời giải chi tiết

Số mol các chất trong A là : \(\dfrac{{15,68}}{{22,4}}\) = 0,7 (mol).

Số mol H₂ trong A là : 0,7 - 0,6 = 0,1(mol).

Khi B qua nước brom thì anken bị giữ lại hết:

\({C_m}{H_{2m}} + B{{\rm{r}}_2} \to {C_m}{H_{2m}}B{{\rm{r}}_2}\)

Hỗn hợp C chỉ còn \({C_n}{H_{2n + 2}}\) và \({C_m}{H_{2m + 2}}\) với tổng số mol là \(\dfrac{{8,96}}{{22,4}}\) = 0,4 (mol).

Như vậy, 0,2 mol C_mH_2m có khối lượng 5,6 g, do đó 1 mol C_mH_2m có khối lượng \(\dfrac{{0,56}}{{0,2}}\) = 28 (g) \( \Rightarrow \) m = 2.

CTPT của anken là C₂H₄ ; ankan do chất này tạo ra là C₂H₆.

Trong hỗn hợp C có 0,1 mol C₂H₆ và 0,3 mol \({C_n}{H_{2n + 2}}\)

Khối lượng hỗn hợp C là : 20,25.2.0,4 = 16,2 (g)

Trong đó 0,1 mol C₂H₆ có khối lượng 3 g và 0,3 mol \({C_n}{H_{2n + 2}}\) có khối iượng là 16,2 - 3 = 13,2(g).

Khối lương 1 mol \({C_n}{H_{2n + 2}}\) là \(\dfrac{{13,2}}{{0,3}}\) = 44,0 (g) \( \Rightarrow \) n = 3

Hỗn hợp A : C₃H₈ (42,86%); C₂H₄ (42,86%) ; H₂ (14,29%).

Hỗn hợp B : C₃H₈ (50%) ; C₂H₆ (16,67%) ; C₂H₄ (33,33%).

Hỗn hợp C : C₃H₈ (75%) ; C₂H₆ (25%).