Nung nóng a gam hỗn hợp khí X gồm ankan A, anken B, axetilen và H2 trong bình kín (xúc tác Ni, không có O2) đến phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí Y. Đốt cháy hoàn toàn Y cần vừa đủ V lít khí O2, thu được hỗn hợp Z gồm khí và hơi. Dẫm toàn bộ Z qua bình chứa dung dịch H2SO4 đặc, dư thì khối lượng bình tăng thêm 7,92 gam. Hỗn hợp Y làm mất màu tối đa 100 ml dung dịch Br2 1M. Mặt khác, nếu cho 6,72 lít khí X đi qua dung dịch Br2 dư thì có 38,4 gam brom phản ứng. Tổng số nguyên tử cacbon trong A và axetilen gấp hai lần số nguyên tử cacbon trong B; số mol A và B bằng nhau; các khí đều ở đktc; A và B có số nguyên tử cacbon khác nhau. Tính V.
Câu trả lời tốt nhất
Cách 1 (Không cần dùng dữ kiện nA = nB)
A là CnH2n+2; B là CmH2m
Theo đề thì n + 2 = 2m và n ≠ m. Mặt khác A, B đều là khí nên n, m ≤ 4 —> n = 4 và m = 3 là nghiệm duy nhất.
Trong a gam X chứa C4H10 (x), C3H6 (y), C2H2 (z) và H2 (t)
Y làm mất màu 0,1 mol Br2 nên H2 đã phản ứng hết.
Bảo toàn liên kết pi: y + 2z = t + 0,1
—> y + 2z – t = 0,1 (1)
Trong 0,3 mol X, số mol các chất tương ứng là kx, ky, kz, kt
nX = k(x + y + z + t) = 0,3 (2)
nBr2 = k(y + 2z) = 0,24 (3)
(2)/(3) —> (x + y + z + t)/(y + 2z) = 1,25
—> x – 0,25y – 1,5z + t = 0 (2)
(1) + (2) —> x + 0,75y + 0,5z = 0,1
—> nCO2 = 4x + 3y + 2z = 0,1.4 = 0,4
Bình H2SO4 hấp thụ H2O —> nH2O = 0,44
Đốt Y cũng tốn O2 giống đốt X. Bảo toàn O:
2nO2 = 2nCO2 + nH2O —> nO2 = 0,62
—> V = 13,888
Cách 2: Dùng hết dữ kiện
Trong a gam X chứa C4H10 (x), C3H6 (x), C2H2 (y) và H2 (z)
Bảo toàn liên kết pi: x + 2y = z + 0,1 (1)
nH2O = 5x + 3x + y + z = 0,44 (2)
Trong 0,3 mol X chứa C4H10 (kx), C3H6 (kx), C2H2 (ky) và H2 (kz)
nX = k(2x + y + z) = 0,3 (3)
nBr2 = k(x + 2y) = 0,24 (4)
(3)/(4) —> (2x + y + z)/(x + 2y) = 1,25
—> 0,75x – 1,5y + z = 0 (5)
(1)(2)(5) —> x = 0,04; y = 0,06; z = 0,06
nCO2 = 4x + 3x + 2y = 0,4
Đốt Y cũng tốn O2 giống đốt X. Bảo toàn O:
2nO2 = 2nCO2 + nH2O —> nO2 = 0,62
—> V = 13,888