Bài 42.11* trang 68 SBT hóa học 11

Giải bài 42.11* trang 68 sách bài tập hóa học 11. Một bình kín dung tích 5,6 lít có chứa hỗn hợp hơi của hai ancol đơn chức và ...

    Đề bài

    Một bình kín dung tích 5,6 lít có chứa hỗn hợp hơi của hai ancol đơn chức và 3,2 g O2. Nhiệt độ trong bình là 109,2°C, áp suất trong bình là 0,728 atm.

    Bật tia lửa điện để đốt cháy hoàn toàn hai ancol, sau phản ứng nhiệt độ trong bình là 136,5°C và áp suất là p atm.

    Dẫn các chất trong bình sau phản ứng qua bình (1) đựng H2SO4 đặc (dư), sau đó qua bình (2) đựng dung dịch NaOH (dư), thấy khối lượng bình (1) tăng 1,26 g, khối lượng bình (2) tăng 2,2 g.

    1. Tính p, biết rằng thể tích bình không đổi.

    2. Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo, phần trăm khối lượng và gọi tên từng chất trong hỗn hợp ancol biết rằng số mol của ancol có phân tử khối nhỏ hơn gấp 2 lần số mol của ancol có phân tử khối lớn hơn.

    Phương pháp giải - Xem chi tiết

    1. +) Đổi thể tích hỗn hợp khí trong bình trước phản ứng về đktc dựa vào công thức: \({V_o} = \dfrac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}}.\dfrac{{{T_o}}}{{{p_o}}}\)

    +) Tính số mol các chất trước phản ứng.

    +) Viết PTHH: 

    \(\begin{array}{l}
    {C_x}{H_y}O + (x + \dfrac{y}{4} - \dfrac{1}{2}){O_2} \to xC{O_2} + \dfrac{y}{2}{H_2}O\\
    {C_{x'}}{H_{y'}}O + (x' + \dfrac{{y'}}{4} - \dfrac{1}{2}){O_2} \to x'C{O_2} + \dfrac{{y'}}{2}{H_2}O\\
    {H_2}S{O_4} + n{H_2}O \to {H_2}S{O_4}.n{H_2}O\\
    2NaOH + C{O_2} \to N{a_2}C{O_3} + {H_2}O
    \end{array}\)

    +) Dựa theo PTHH, tính toán, tính số mol các chất sau phản ứng.

    +) Dựa vào công thức : \(\dfrac{{pV}}{T} = \dfrac{{{P_o}V{'_o}}}{{{T_o}}} \Rightarrow p = \dfrac{{{P_o}V{'_o}}}{{{T_o}}}.\dfrac{T}{V}\)=> p

    2. +) Giả sử CxHyO có PTK nhỏ hơn Cx'Hy'O ; như vậy số mol CxHyO sẽ là 0,02 và số mol Cx'Hy'O là 0,01.

    +) Biện luận x, y, và  x',  y' theo dữ kiện đề bài => trả lời yêu cầu bài toán.

    Lời giải chi tiết

    1. Đổi thể tích hỗn hợp khí trong bình trước phản ứng về đktc :

    \({V_o} = \dfrac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}}.\dfrac{{{T_o}}}{{{p_o}}} = \dfrac{{0,728.5,6}}{{273 + 109,2}}.\dfrac{{273}}{1}\) = 2,912 (lít)

    Số mol các chất trong bình trước phản ứng là : \(\dfrac{{2,912}}{{22,4}}\) = 0,13 (mol).

    Số mol O2 = \(\dfrac{{3,2}}{{32}}\) = 0,1 (mol) \( \Rightarrow \) Số mol 2 ancol = 0,13 - 0,1 = 0,03 (mol).

    Khi 2 ancol cháy :

    \(\begin{array}{l}
    {C_x}{H_y}O + (x + \dfrac{y}{4} - \dfrac{1}{2}){O_2} \to xC{O_2} + \dfrac{y}{2}{H_2}O\\
    {C_{x'}}{H_{y'}}O + (x' + \dfrac{{y'}}{4} - \dfrac{1}{2}){O_2} \to x'C{O_2} + \dfrac{{y'}}{2}{H_2}O\\
    {H_2}S{O_4} + n{H_2}O \to {H_2}S{O_4}.n{H_2}O\\
    2NaOH + C{O_2} \to N{a_2}C{O_3} + {H_2}O
    \end{array}\)

    Số mol H2O là : \(\dfrac{{1,26}}{{18}}\) = 0,07 (mol) ;

    Số mol \(C{O_2}\) là : \(\dfrac{{2,2}}{{44}}\) = 0,05 (mol).

    Theo định luật bảo toàn khối lượng :

    \({m_{{O_2}du}} = {m_{{O_2}ban{\rm{d}}au}} + {m_{Ot{\rm{r}}ong{\rm{a}}ncol}} - {m_{Ot{\rm{r}}ong{H_2}O}} - {m_{Ot{\rm{r}}ongC{O_2}}}\)

    = 3,2 + 0,03.16 - 0,07.16 - 0,05.32 = 0,96 (g).

    Số mol O2 còn dư : \(\dfrac{{0,96}}{{32}}\) = 0,03 (mol).

    Tổng số mol các chất trong bình sau phản ứng :

    0,07 + 0,05 + 0,03 = 0,15 (mol).

    Thể tích của 0,15 mol khí ở đktc là : V0 = 0,15.22,4 = 3,36 (lít).

    Thực tế, sau phản ứng V = 5,6 lít.

    \(\dfrac{{pV}}{T} = \dfrac{{{P_o}V{'_o}}}{{{T_o}}} \Rightarrow p = \dfrac{{{P_o}V{'_o}}}{{{T_o}}}.\dfrac{T}{V} = \dfrac{{1.3,36}}{{273}}.\dfrac{{(273 + 136,5)}}{{5,6}} = 0,9(atm)\)

    2. Giả sử CxHyO có PTK nhỏ hơn Cx'Hy'O ; như vậy số mol CxHyO sẽ là 0,02 và số mol Cx'Hy'O là 0,01.

    Số mol CO2 sẽ là 0,02x + 0,01x' = 0,05 (mol) hay 2x + x' = 5.

    x và x' là số nguyên : x = 1 ; x' = 3

    hoặc x = 2 ; x' = 1

    Cặp x = 2 ; x' = 1 loại vì trái với điều kiện : CxHyO có PTK nhỏ hơn Cx'Hy'O

    Vậy, một ancol là \(C{H_4}O\) và chất còn lại \({C_3}{H_{y'}}O\).

    Số mol H2O là 0,02.2 + 0,01.\(\dfrac{{y'}}{2}\) = 0,07 (mol).

    \( \Rightarrow \) y' = 6 \( \Rightarrow \) Ancol còn lại là C3H60.

    % về khối lượng của \(C{H_4}O\) hay CH3 - OH (ancol metylic) :

    \(\dfrac{{0,02.32}}{{0,02.32 + 0,01.58}}\).100% = 52,46%.

    % về khối lượng của C3H6O hay CH2 = CH - CH2 - OH (ancol anlylic) : 100,00% - 52,46% = 47,54%.

    Xemloigiai.com

    SBT Hóa lớp 11

    Giải sách bài tập hóa học 11 , giải tất cả câu hỏi từ bài tập, lý thuyết, công thức các chương, bài chi tiết với cách giải nhanh và ngắn gọn nhất

    Chương 1: Sự điện ly

    Chương 2: Nitơ - Photpho

    Chương 3: Cacbon-Silic

    Chương 4: Đại Cương Về Hóa Học Hữu Cơ

    Chương 5: Hidrocacbon No

    Chương 6: Hidrocacbon không no

    Chương 7: Hiđrocacbon thơm. Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên. Hệ thống hóa về hiđrocacbon

    Chương 8: Dẫn xuất halogen - ancol - phenol

    Chương 9: Anđehit - Xeton - Axit Cacboxylic

    Lớp 11 | Các môn học Lớp 11 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 11 chọn lọc

    Danh sách các môn học Lớp 11 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2025 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.

    Toán Học

    Vật Lý

    Hóa Học

    Ngữ Văn

    Sinh Học

    GDCD

    Tin Học

    Tiếng Anh

    Công Nghệ

    Lịch Sử & Địa Lý

    Tác giả & Tác phẩm

    Đọc nhiều nhất