Bài tập 7.28 trang 56 sách bài tập(SBT) hóa học 11

7.28*. Hỗn hợp khí A chứa hiđro, một ankan và một anken. Dẫn 15,68 lít A đi qua chất xúc tác Ni nung nóng thì nó biến thành 13,44 lít hỗn hợp khí B. Dẫn B đi qua bình đựng dung dịch brom thì màu của dung dịch nhạt đi và khối lượng bình tăng thêm 5,6 g. Sau phản ứng còn lại 8,96 lít hỗn hợp khí c có tỉ khối đối với hiđro là 20,25. (Biết các thể tích đo ở đktc ; các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn).

Hãy xác định công thức phân tử và phần trăm thể tích của từng chất trong mỗi hỗn hợp A, B và C.

Hướng dẫn trả lời:

Số mol H₂ trong A là : 0,7 - 0,6 = 0,1(mol).

Khi B qua nước brom thì anken bị giữ lại hết:

\({C_m}{H_{2m}} + B{{\rm{r}}_2} \to {C_m}{H_{2m}}B{{\rm{r}}_2}\)

Hỗn hợp C chỉ còn \({C_n}{H_{2n + 2}}\) và \({C_m}{H_{2m + 2}}\) với tổng số moi là \(\frac{{8,96}}{{22,4}}\) = 0,4 (mol).

Như vậy, 0,2 mol C_mH_2m có khối lượng 5,6 g, do đó 1 mol C_mH_2m có khối lượng \(\frac{{0,56}}{{0,2}}\) = 28 (g) \( \Rightarrow \) m = 2.

CTPT của anken là C₂H₄ ; ankan do chất này tạo ra là C₂H₆.

Trong hỗn hợp C có 0,1 mol C₂H₆ và 0,3 mol \({C_n}{H_{2n + 2}}\)

Khối lượng hỗn hợp C là : 20,25.2.0,4 = 16,2 (g)

Trong đó 0,1 mol C₂H₆ có khối lượng 3 g và 0,3 mol \({C_n}{H_{2n + 2}}\) có khối iượng là 16,2 - 3 = 13,2(g).

Khối lương 1 mol \({C_n}{H_{2n + 2}}\) là \(\frac{{13,2}}{{0,3}}\) = 44,0 (g) \( \Rightarrow \) n = 3

Hỗn hợp A : C₃H₈ (42,86%); C₂H₄ (42,86%) ; H₂ (14,29%).

Hỗn hợp B : C₃H₈ (50%) ; C₂H₆ (16,67%) ; C₂H₄ (33,33%).

Hỗn hợp C : C₃H₈ (75%) ; C₂H₆ (25%). 

Bài tập 7.29 trang 56 sách bài tập(SBT) hóa học 11

7.29. Hỗn hợp A chứa 3 ankin với tổng số mol là 0,10 mol. Chia A làm hai phần như nhau. Đốt cháy hoàn toàn phần 1, thu được 2,34 g nước. Phần 2 tác dụng với 250 ml dung dịch AgN0₃ 0,12M trong NH₃ tạo ra 4,55 gam kết tủa.

Hãy xác định công thức cấu tạo, tên và phần trăm về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp A, biết rằng ankin có phân tử khối nhỏ nhất chiếm 40% số mol của A.

Hướng dẫn trả lời:

Số mol ankin trong mỗi phần = \(\frac{{0,1}}{2}\) = 0,05 (mol).

Khi đốt cháy hoàn toàn phần (1) :        

\({C_{\overline n }}{H_{2\overline n  - 2}} + \frac{{3\overline n  - 1}}{2}{O_2} \to \overline n C{O_2} + (\overline n  - 1){H_2}O\)

Cứ 1 mol \({C_{\overline n }}{H_{2\overline n  - 2}}\) tạo ra \((\overline n  - 1)\) mol H₂0

Cứ \({0,5.10^{ - 1}}\) mol \({C_{\overline n }}{H_{2\overline n  - 2}}\) tạo ra \(\frac{{2,34}}{{18}}\) = 0,13 mol H₂0

Như vậy trong hỗn hợp A phải có ankin có số nguyên tử cacbon nhỏ hơn 3,6 tức là phải có \({C_2}{H_2}\) hoặc \({C_3}{H_4}\).

Nếu có \({C_2}{H_2}\) thì số mol chất này ở phần 2 là : 0,05.\(\frac{{40}}{{100}}\) = 0,02 (mol).

Khi chất này tác dụng với dung dịch AgN0₃ trong NH₃ :

\({C_2}{H_2} + 2AgN{O_3} + 2N{H_3} \to {C_2}A{g_2} \downarrow  + 2N{H_4}N{O_3}\)

0,02 mol    0,02 mol                         0,02 mol

Khối lượng 0,02 mol C₂Ag₂ là : 0,02.240 = 4,8 (g) > 4,55 g.

Vậy hỗn hợp A không thể có \({C_2}{H_2}\) mà phải có \({C_3}{H_4}\).

Khi chất này tác dụng với dung dịch AgN0₃ trong NH₃ :

\({C_3}{H_4} + AgN{O_3} + N{H_3} \to {C_3}{H_3}Ag \downarrow  + N{H_4}N{O_3}\)

0,02 mol   0,02 mol                       0,02 mol

Khối lượng C₃H₃Ag là 0,02.147 = 2,94 (g).

Số mol AgN0₃ đã phản ứng với các ankin là : 0,25.0,12 = 0,03 (mol) : trong đó lượng AgN0₃ tác dụng với \({C_3}{H_4}\) là 0,02 mol, vậy lượng AgN0₃ tác dụng với ankin khác là 0,01 mol.

Trong phần 2, ngoài 0,02 mol \({C_3}{H_4}\) còn 0,03 mol 2 ankin khác. Vậy mà lượng AgN0₃ phản ứng chỉ là 0,01 mol, do đó trong 2 ankin còn lại, chỉ có 1 chất có phản ứng với AgN0₃, 1 chất không có phản ứng :

\({C_n}{H_{2n - 2}} + AgN{O_3} + N{H_3} \to {C_n}{H_{2n - 3}}Ag \downarrow  + N{H_4}N{O_3}\)

0,01 mol         0,01 mol                         0,01 mol

Khối lượng 0,010 mol C_nH_2n-3Ag là : 4,55 - 2,94 = 1,61(g).

Khối lượng 1 mol \({C_n}{H_{2n - 3}}Ag\) là 161 g.

14n + 105 = 161 \( \Rightarrow \) n = 4.

Công thức phân tử là C₄H₆ và CTCT : CH₃ - CH₂ - C  CH (but-1-in)

Đặt công thức chất ankin chưa biết là \({C_{n'}}{H_{2n' - 2}}\) :

\({C_3}{H_4} + 4{O_2} \to 3C{O_2} + 2{H_2}O\)

0,02 mol                                  0,04 mol

\({C_4}{H_6} + 5,5{O_2} \to 4C{O_2} + 3{H_2}O\)

0,01 mol                                   0,03 mol

\({C_{n'}}{H_{2n' - 2}} + \frac{{3n' - 1}}{2}{O_2} \to n'C{O_2} + (n' - 1){H_2}O\)

0,02 mol                                                      0,02(n' - 1) mol

Tổng số mol \({H_2}O\) : 0,04 + 0,03 + 0,02(n' - 1) = 0,13 \( \Rightarrow \) n' = 4.

Chất ankin thứ ba có CTPT \({C_4}{H_6}) nhưng không tác dụng với AgN0₃ nên CTCT là \(C{H_3} - C\)\(C - C{H_3}\) (but-2-in).

Thành phần về khối lượng:

Propin chiếm : 33,1%; but-1-in : 22,3%; but-2-in : 44,6%.

Bài tập 7.30 trang 56 sách bài tập(SBT) hóa học 11

7.30. Hỗn hợp X chứa 3 chất A, B, C đều là đồng đẳng của benzen (các khối lượng mol : M_A < M_B < M_c), trong đó A và C có số mol bằng nhau và cách nhau 2 chất trong dãy đồng đẳng.

Để đốt cháy hoàn toàn 48,8 g hỗn hợp X cần dùng vừa hết 153,6 g 0₂.

1. Xác định công thức phân tử của A, B, C biết rằng chất B không có đồng phân là hợp chất thơm.

2. Hãy tính phần trăm về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp X.

Hướng dẫn trả lời:

1. Trong dãy đồng đẳng của benzen, chỉ có C₆H₆ và C₇H₈ là không có đồng phân là hợp chất thơm.

A và B ở trong dãy đó và M_A < M_B vậy A là C₆H₆ và B là C₇H₈.

Chất C cách chất A hai chất trong dãy đồng đẳng nghĩa là chất C phải hơn chất A ba nguyên tử cacbon. Công thức phân tử chất C là \({C_9}{H_{12}}\).

2. Giả sử trong 48,8 g hỗn hợp X có a mol A, b mol B và c mol C ; ta có :

78a + 92b + 120c = 48,8 (1)

a = c (2)

\({C_6}{H_6} + 7,5{O_2} \to 6C{O_2} + 3{H_2}O\)

a                7.5a

\({C_7}{H_8} + 9{O_2} \to 7C{O_2} + 4{H_2}O\)

b               9b

\({C_9}{H_{12}} + 12{O_2} \to 9C{O_2} + 6{H_2}O\)

c                 12c

7,5a + 9b + 12c = \(\frac{{153,6}}{{32}}\) = 4,8 (3)

Giải hệ (1), (2), (3), tìm được a = c = 0,2 ; b = 0,1.

Từ đó tính được thành phần phần phần trăm về khối lượng của hỗn hợp X :

\({C_6}{H_6}\) : 31,9%; \({C_7}{H_8}\) : 18,9%; \({C_9}{H_{12}}\) : 49,2%

Bài tập 7.31 trang 56 sách bài tập (SBT) Hóa học 11

Hỗn hợp khí A chứa một ankan và một ankin. Lấy 2,24 lít (đktc) A cho sục vào qua dung dịch AgNO₃ trong amoniac (lấy dư) thì thể tích khí giảm đi 20% và thu được 2,94g kết tủa. Khí đi ra khỏi dung dịch AgNO₃ được đốt cháy hoàn toàn rồi hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)₂ (dư) tạo ra 16g kết tủa.

Xác định công thức phân tử và phần trăm về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp A.

Hướng dẫn trả lời:

\({n_{ankin}} = {{2,24.20} \over {22,4.100}} = 0,02mol\)

Chỉ có ankin tác dụng với AgNO₃ tạo kết tủa 

Ta có: n_ankin = n _{kết tủa} = 0,02 mol → M _{kết tủa}= 2,94: 0,02 = 147 (g/mol)

\(R - C \equiv C - Ag = 147 \to R = 15\)

→ ankin là  \(C{H_3} - C \equiv CH(propin)\)

\(\eqalign{
& {C_n}{H_{2n + 2}} + ({{3n + 1} \over 2}){O_2} \to nC{O_2} + (n + 1){H_2}O \cr
& C{O_2} + Ca{(OH)_2} \to CaC{O_3} + {H_2}O \cr} \)

Số mol CO₂ = số mol Ca(OH)₂ = 0,16 mol

\(\to n = {{0,16} \over {0,08}} = 2\)

Vậy ankan là C₂H₆

Khối lượng hỗn hợp A là: 0,02.40+ 0,08.30 = 3,2 g

%m _C3H4= 25%   %m _C2H6 = 75%

Giaibaitap.me