Cho 3 hidrocacbon mach hở X Y Z là chất khí ở đk thường.Trộn X với O2(vừa đủ)thì được hỗn hợp A ở 0*C có áp suất p1.
Đốt cháy hết X tổng thể tích các sản phẩm thu được ở 218,4*C và áp suất p1 gấp 2 lần thể tích hỗn hợp A ở 0*C áp suất p1(đẳng áp).
X và Y có cùng số nguyên tử C.
Khi đốt cháy Y thu được thể tích H20=thể tích CO2.Biết hỗn hợp X Y Z với số mol mỗi chất = nhau có tỉ khối hơi với N2 =1,167.
Cho 5,56g hỗn hợp A' gồm X,Y,Z qua dung dịch Ag(NO3)dư trong NH3->7,35g kết tủa. Mặt khác nếu cho 5,04 lit A' ở đktc qua dung dịch Br2 dư thì lượng Br2 tham gia phản ứng là 28,8g.
Xác định CTPT X Y Z.Tính %V trong A'.
Đặt CTPT của X,Y,Z lần lượt là [TEX]C_nH_{2n+2-2k_1}; C_nH_{2n+2-2k_2}; CaHb[/TEX]
(Do X,Y,Z hở nên k1,k2,k3 là số liên kết [TEX]/pi[/TEX]
kém bền trong phân tử)
Phản ứng đốt cháy tổng quát cho X,Y,Z
[TEX]C_nH_{2n+2-2k} + \frac{3n + 3 - k}{2} O_2 \to nCO_2 + (n + 1 - k) H_2O (1)[/TEX]
------x-------------------------nx-----------------x(n+1-k)
Thí nghiệm 1: Trộn X và O2 vừa đủ thu được hỗn hợp có số mol n1, thể tích V [TEX]0^oC[/TEX].
Đem phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp có số mol n2, thể tích 2V, [TEX]218,4^oC[/TEX]
( đẳng áp)
Theo Claperon-Medeleep ta có
[TEX]\frac{n_2}{n_1} = \frac{2V.(0 + 273)}{V.(218,4 + 273)} = \frac{10}{9}[/TEX]
[TEX]\Leftrightarrow \frac{n + n + 1 - k_1}{1 + \frac{3n + 3 - k_1}{2}} = \frac{10}{9}[/TEX]
[TEX]\Leftrightarrow 3n = 4k_1 + 6[/TEX]
Do X là chất khí nên [TEX]n \leq 4 \Rightarrow k_1 \leq 1,5 \Rightarrow k_1 = 0;1[/TEX]
Mặt khác n nguyên nên k1 chỉ nhận giá trị 0. Khi đó n = 2
Vậy X là C2H6 ( Etan)
Thí nghiệm 2: Đốt hoàn toàn Y thu được số mol CO2 bằng số mol H2O
[TEX]Theo (1) \Rightarrow n = n + 1 - k_2 \Leftrightarrow k_2 = 1[/TEX]
Vậy Y là C2H4 ( Eten)
Thí nghiệm 3: Hỗn hợp X Y Z với số mol mỗi chất = nhau có tỉ khối hơi với N2 =1,167.
Đặt số mol X,Y,Z là 1 mol => [TEX]m_{hh} = 30.1 + 28.1 + M_Z.1 = 1,167.28.3 = 98g[/TEX]
[TEX]\Rightarrow M_Z = 40 \Leftrightarrow 12a + b = 40[/TEX]
Áp dụng lần lượt 2 bất đẳng thức [TEX]b \leq 2a + 2[/TEX]
và [TEX]b \geq 2[/TEX]
[TEX]\Rightarrow 2,7 \leq a \leq 3,2 \Rightarrow a = 3 \Rightarrow b = 4[/TEX]
Vậy Z là C3H4 ( propin)
~~~~~~~~~~~~~~~~
Đặt 5,56g hỗn hợp A' với số mol X,Y,Z lần lượt là x,y,z
==> 30x + 28y + 40z = 5,56g (*1)
HC
= C - CH3 + AgNO3 + NH3 \to AgC
= C - CH3 + NH3NO3
[TEX]n_{kettua} = z = \frac{7,35}{147} = 0,05 (*2)[/TEX]
Thực hiện phản ứng brom hoá với 5,04 lít A'
Gọi hệ số tỉ lệ là h.
[TEX]n_A '= h(x + y + z) = 0,225 mol (2)[/TEX]
[TEX]n_{Br2 pu} = h(y + 2z) = 0,18 mol (3)[/TEX]
[TEX]\frac{(2)}{(3)} = \frac{x + y + z}{y+ 2z} = \frac{0,225}{0,18} = 1,25 (*3)[/TEX]
Từ (*1)(*2)(*3) ===> x = 0,084; y = 0,037, z = 0,05
Từ đó tính ra %V