Một hỗn hợp X gồm 2 hidrocacbon ở thể khí có số liên kết pi <=2 và 1 lượng oxi dư. Bật tia lửa điện để đốt cháy hoàn toàn 14,56 lít hỗn hợp X thu được hỗn hợp khi Y. Dẫn Y qua dung dịch Ca(OH)2 thu được 20g kết tủa, 2,24 lít khí bay ra khối lượng nước vôi giảm 3,6g lọc bỏ kết tủa tiếp tục cho Ca(OH)2 dư vào thu thêm 5g kết tủa nữa, Tìm CTPT của 2 hidrocacbon, biết các khí đo ở đktc
nCaCO3 = 20/100 = 0,2 mol
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3↓ + 2H2O (*)
Từ (*) ta có: nHCO3(-) = 0,05 mol
⇒ nCO2 = nHCO3(-) + nCO3(-) = 0,25 mol
m(giảm) = m(↓) – 44nCO2 -18nH2O = 3,6
⇒ nH2O = 0,3 mol
Bảo toàn Oxi : 2nO2 = 2nCO2+ nH2O
⇒ nO2 = 0,4 mol
⇒ nO2/X = 0,4 + 2,24/22,4 = 0,5 mol
Mà nX = 0,65 mol
⇒ n(hidrocacbon) = 0,15 mol
Ở thể khí nên số C < 5
C (trung bình) = 1,6667
Có CH4 trong Y:
H(trung bình) = 4
Ta có: CH4 (a mol) và CnH2n+2-2k (0,15 – a mol)
a + n(0,15-a) = 0,25 với n ∈ Z và 1 < n < 5
Tại n = 2 → a = 0,05
Tại n = 3 → a = 0,1
Tại n = 4 → a = 7/60
* Với n = 2 thì
4.0,05 + (2.2 + 2 – 2k).(0,15 – 0,05)=2nH2O (k ≤ 2)
→ k = 1 (thoả)→ Hidrocacbon còn lại là C2H4
* Với n = 3 thì
4.0,1 + (2.3 + 2 – 2k).(0,15-0,1)=2nH2O (k ≤ 2)
→ k = 2 (thoả) → Hidrocacbon còn lại là C3H4
* Với n = 4 thì
4. 7/60 + (2.4+2-2k).(0,15 – 7/60)=2nH2O (k ≤ 2)
→ k = 3 (loại)
Các cặp hidrocacbon thoả là
(1) CH4 (0,05 mol) và C2H4 (0,1 mol)
(2) CH4 (0,1 mol) và C3H4 (0,05 mol)