Bài 46.12* trang 75 SBT hóa học 11

Giải bài 46.12* trang 75 sách bài tập hóa học 11. Hỗn hợp M chứa ba hợp chất hữu cơ X, Y và Z. Hai chất X và Y kế tiếp nhau...

    Đề bài

    Hỗn hợp M chứa ba hợp chất hữu cơ X, Y và Z. Hai chất X và Y kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng ( \({M_Y} > {M_X}\) ). Chất Z là đồng phân của chất Y.

    Nếu làm bay hơi 3,2 g M thì thể tích hơi thu được đúng bằng thể tích của 1,68g khí nitơ ở cùng điều kiện.

    Để đốt cháy hoàn toàn 16g M cần dùng vừa hết 23,52 lít \({O_2}\) (đktc). Sản phẩm cháy chỉ có \(C{O_2}\) và \({H_2}O\) với số mol bằng nhau.

    Nếu cho 48g M tác dụng với Na(lấy dư), thu được 1,68 lít \({H_2}\)(đktc).

    Hãy xác địng công thức phân tử, công thức cấu tạo, tên và phần trăm về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp M.

    Phương pháp giải - Xem chi tiết

    +) Đặt công thức chất X là CxHyOz thì chất Y là Cx+1Hy+2Oz. Chất Z là đồng phân của Y nên CTPT giống chất Y.

    +) Giả sử trong 16 g hỗn hợp M có a mol chất X và b mol hai chất Y và Z 

    +) Viết PTHH: 

    \({C_x}{H_y}{O_z} + (x + \frac{y}{4} - \dfrac{z}{2}){O_2} \to xC{O_2} + \frac{y}{2}{H_2}O\)

    \({C_{x + 1}}{H_{y + 2}}{O_z} + (x + \dfrac{y}{4} - \dfrac{z}{2} + 1,5){O_2}\)\( \to (x + 1)C{O_2} + \dfrac{{y + 2}}{2}{H_2}O\)

    +) Dựa vào dữ kiện đề bài và PTHH, lập hpt ẩn x, y, z, a, b.

    +) Biện luận và giải hpt => CTPT của X, Y, Z.

    +) Tính phần trăm về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp M.

    Lời giải chi tiết

    Số mol 3 chất trong 3,20 g hỗn hợp M : \(\dfrac{{1,68}}{{28}}\) = 0,06 (mol).

    Số mol 3 chất trong 16 g M : \(\dfrac{{0,06.16}}{{3,2}}\) = 0,3 (mol)

    Khi đốt hỗn hợp M ta chỉ thu được CO2 và H2O.

    Vậy, các chất trong hỗn hợp đó chỉ có thể chứa C, H và O.

    Đặt công thức chất X là CxHyOz thì chất Y là Cx+1Hy+2Oz. Chất Z là đồng phân của Y nên công thức phân tử giống chất Y.

    Giả sử trong 16 g hỗn hợp M có a mol chất X và b mol hai chất Y và Z :

    \(\left\{ \begin{array}{l}
    a + b = 0,3(1)\\
    (12{\rm{x}} + y + 16{\rm{z}})a + (12{\rm{x}} + y + 16{\rm{z}} + 14)b = 16(2)
    \end{array} \right.\)

    Khi đốt 16 g M thì tổng khối lượng CO2 và H2O thu được bằng tổng khối lượng của M và O2 và bằng :

    \(16 + \dfrac{{23,52}}{{22,4}}.32 = 49,6(g)\)

    Mặt khác, số mol CO2 = số mol H2O = n :

    44n + 18n = 49,6 \( \Rightarrow \) n = 0,8 

    \({C_x}{H_y}{O_z} + (x + \dfrac{y}{4} - \dfrac{z}{2}){O_2} \to xC{O_2} + \dfrac{y}{2}{H_2}O\)

    a mol                                                  xa mol      \(\dfrac{y}{2}\)a mol

    \({C_{x + 1}}{H_{y + 2}}{O_z} + (x + \dfrac{y}{4} - \dfrac{z}{2} + 1,5){O_2}\)\( \to (x + 1)C{O_2} + \dfrac{{y + 2}}{2}{H_2}O\)

    b mol                                               (x + 1)b mol     \(\dfrac{{y + 2}}{2}\)b mol

    Số mol CO2 là : xa + (x + 1)b = 0,8 (mol) (3)

    Số mol H2O là : \(\dfrac{{y{\rm{a}} + (y + 2)b}}{2}\) = 0,8 (mol)

    do đó : ya + (y + 2)b = 1,6 (4)

    Giải hệ phương trình :

    Biến đổi (3) ta có x(a + b) + b = 0,8

    Vì a + b = 0,3 nên b = 0,8 - 0,3x

    Vì 0 < b < 0,3 nên 0 < 0,8 - 0,3x < 0,3 \( \Rightarrow \) 1,66 < x < 2,66

    x nguyên \( \Rightarrow \) x = 2 \( \Rightarrow \) b = 0,8 - 0,3.2 = 0,2

    \( \Rightarrow \) a = 0,3 - 0,2 = 0,1

    Thay giá trị của a và b vào (4), tìm được y = 4.

    Thay giá trị của a, b, x và y vào (2), tìm được z = 1.

    Vậy chất X có CTPT là C2H4O, hai chất Y và Z có cùng CTPT là C3H6O.

    Chất X chỉ có thể có CTCT là  (etanal) vì chất CH2 = CH - OH không bền và chuyển ngay thành etanal.

    Chất Y là đồng đẳng của X nên CTCT là  (propanal).

    Hỗn hợp M có phản ứng với Na. Vậy, chất Z phải là ancol CH2 = CH - CH2 - OH (propenol) :

    2CH2 = CH - CH2 - OH + 2Na \( \to \) 2CH2 = CH - CH2 - ONa + H2\( \uparrow \)

    Số mol Z trong 48 g M là : 2.số mol H2 = 2.\(\dfrac{{1,68}}{{22,4}}\) =0,15 (mol).

    Số mol Z trong 16 g M là : \(\dfrac{{0,15.16}}{{48}}\) = 0,05 (mol)

    Số mol Y trong 16 g M là : 0,2 - 0,05 = 0,15 (mol).

    Thành phần khối lượng của hỗn hợp M :

    Chất X chiếm : \(\dfrac{{0,1.44}}{{16}}\). 100% = 27,5%.

    Chất Y chiếm : \(\dfrac{{0,15.58}}{{16}}\). 100% = 54,4%.

    Chất Z chiếm : \(\dfrac{{0,05.58}}{{16}}\). 100% = 18,1%.

     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