Khi đốt cháy hoàn toàn, riêng biệt benzen và hidrocacbon X với số mol như nhau thu được hỗn hợp sản phẩm ở thể khí ở 300°C với tỉ lệ thể tích tương ứng là 3:5. Hidrocacbon X không làm mất màu nước brom, nhưng X cho phản ứng với axit nitric đậm đặc có mặt axit sulfuric. Khi oxi hóa hidrocacbon X bằng KMnO4 trong môi trường axit thu được một axit cacboxylic có thành phần 68,85%C ; 4,92%H ; 26,23%O. Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của các đồng phân có thể có của hidrocacbon X và viết các phương trình hóa học.
Câu trả lời tốt nhất
nC6H6 = nCxHy = 1
Đốt C6H6 tạo CO2 (6 mol) và H2O (3 mol) —> Tổng 9 mol
Đốt CxHy tạo CO2 (x mol) và H2O (0,5y mol) —> Tổng x + 0,5y mol
—> 9/(x + 0,5y) = 3/5
—> 2x + y = 30
y ≤ 2x + 2 và y chẵn —> Có các nghiệm (7; 16); (8; 14); (9, 12), (10, 10)…
X không làm mất màu nước brom, nhưng X cho phản ứng với axit nitric đậm đặc có mặt axit sulfuric —> X là hiđrocacbon thơm, không có nối đôi ở nhánh —> Chọn X là C9H12
Nếu axit đơn chức —> M = 32/26,23% = 122
—> C7H6O2 hay C6H5COOH
—> X là C6H5-CH2-CH2-CH3
Nếu axit hai chức —> M = 64/26,23% = 244
—> C14H12O4: Loại, vì X có 9C chỉ tạo được axit 7C, 8C, 9C