Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon X, hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào nước vôi trong, sau thí nghiệm thấy khối lượng bình tăng thêm 26,24 gam và trong bình có 20 gam kết tủa. Lọc bỏ kết tủa thu được dung dịch B, đun sôi B một thời gian lâu lại được 10 gam kết tủa nữa
a) Xác định công thức của X
b) Khi cho X tác dụng với Clo ở 300°C thu được hỗn hợp C là đồng phân dẫn xuất Clo của X. Hỗn hợp C có tỉ khối hơi so với Hidro nhỏ hơn 60. Hiệu suất phản ứng là 100%. Hỏi có bao nhiêu nguyên tử H trong phân tử X được thay thế bằng Clo
c) Biết hợp chất C gồm 4 dẫn xuất Clo của X. Xác định công thức cấu tạo của X và tính phần trăm theo khối lượng của mỗi chất trong C, biết tỉ số tốc độ phản ứng thế hidro ở cácbon bậc 1, bậc 2, bậc 3, là 1 : 3,3 : 4,4
Câu trả lời tốt nhất
nCaCO3 = 0,2
CO2 + Ca(OH)2 —> CaCO3 + H2O
0,2…………………………0,2
2CO2 + Ca(OH)2 —> Ca(HCO3)2
2x……………………………..x
Khi đun nước lọc thu thêm nCaCO3 = 0,1 nên:
Ca(HCO3)2 —> CaCO3 + CO2 + H2O
x………………………x
—> x = 0,1
nCO2 = 2x + 0,2 = 0,4
Δm = mCO2 + mH2O = 26,24
—> nH2O = 0,48
nH2O > nCO2 nên X là ankan
—> nX = nH2O – nCO2 = 0,08
Số C = nCO2/nX = 5 —> X là C5H12
C5H12 + kCl2 —> C5H12-kClk + kHCl
—> M dẫn xuất = 72 + 34,5k < 60.2
—> k < 1,39 —> k = 1
Dẫn xuất là C5H11Cl
Để thu được 4 dẫn xuất thì cấu tạo của X là: CH3-CH(CH3)-CH2-CH3
Các dẫn xuất gồm:
(C1) CH2Cl-CH(CH3)-CH2-CH3 (Bậc I)
(C2) CH3-CCl(CH3)-CH2-CH3 (Bậc III)
(C3) CH3-CH(CH3)-CHCl-CH3 (Bậc II)
(C4) CH3-CH(CH3)-CH2-CH2Cl (Bậc I)
X có 9H bậc I, 2H bậc II và 1H bậc III nên tỉ lệ % dẫn xuất theo bậc là:
Bậc I : Bậc 2 : Bậc III = (1.9) : (3,3.2) : 4,4 = 9 : 6,6 : 4,4
—> Bậc I (9x%), bậc II (6,6x%) và bậc III (4,4x%)
—> 9x + 6,6x + 4,4x = 100 —> x = 5
—> Bậc I chiếm 45%, bậc II chiếm 33% và bậc III chiếm 22%
Trong 9H bậc I thì có 6H ở đồng phân (C1) và 3H ở đồng phân (C4) nên đồng phân (C1) chiếm 30%, đồng phân (C4) chiếm 15%.
Kết quả:
CH2Cl-CH(CH3)-CH2-CH3 (30%)
CH3-CCl(CH3)-CH2-CH3 (22%)
CH3-CH(CH3)-CHCl-CH3 (33%)
CH3-CH(CH3)-CH2-CH2Cl (15%)