Câu hỏi
Đốt cháy hoàn toàn 0,1 lít chất hữu cơ A bằng 0,6 lít khí O2 lấy dư, thu được hỗn hợp X gồm khí và hơi có thể tích 0,85 lít. Cho hỗn hợp khí và hơi thu được qua bình chứa dung dịch H2SO4 đậm đặc, dư, còn lại 0,45 lít hỗn hợp khí Z. Cho hỗn hợp Z qua bình chứa KOH dư, còn l lại 0,05 lít khí thoát ra. Biết các thể tích khí đo ở cùng một điều kiện.Công thức phân tử của hợp chất hữu cơ A là:
- A C3H6
- B C3H6O
- C C4H8O
- D C4H8
Phương pháp giải:
Bảo toàn nguyên tố
Cho hỗn hợp X qua H2SO4 đặc thì H2O bị giữ lại → nH2O = nX – nZ = ? → nH = 2nH2O = ?
Cho hỗn hợp Z qua dd KOH dư thì CO2 bị giữ lại, khí thoát ra là O2 dư → nO2 dư ; nCO2 = ?
BTNT “O”: nO(A) + 2nO2 = 2n CO2 + nH2O + 2nO2 dư → nO(A) = ?
Đặt CTPT của A: CxHyOz \( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = \frac{{{n_C}}}{{{n_A}}} = ?\\y = \frac{{{n_H}}}{{{n_A}}} = ?\\z = \frac{{{n_{O(A)}}}}{{{n_A}}} = ?\end{array} \right.\)
Lời giải chi tiết:
Vì các thể tích đo ở cùng một điều kiện nên tỉ lệ về thể tích cũng là tỉ lệ về số mol
0,85 lít hh X gồm: CO2, H2O và O2 dư
Cho hỗn hợp X qua H2SO4 đặc thì H2O bị giữ lại
→ nH2O = nX – nZ = 0,85 – 0,45 = 0,4 (mol) → nH = 2nH2O = 0,8 (mol)
Cho hỗn hợp Z qua dd KOH dư thì CO2 bị giữ lại, khí thoát ra là O2 dư
→ nO2 dư = 0,05 (mol); nCO2 = nZ – nO2 dư = 0,45 – 0,05 = 0,4 (mol) → nC = nCO2 = 0,4 (mol)
BTNT O: nO(A) + 2nO2 = 2nCO2 + nH2O + 2nO2 dư => nO(A) = 2.0,4 + 0,4 + 2.0,05 – 2,0,6 = 0,1 (mol)
Đặt CTPT của A: CxHyOz : 0,1 (mol)
\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = \frac{{{n_C}}}{{{n_A}}} = \frac{{0,4}}{{0,1}} = 4\\y = \frac{{{n_H}}}{{{n_A}}} = \frac{{0,8}}{{0,1}} = 8\\z = \frac{{{n_{O(A)}}}}{{{n_A}}} = \frac{{0,1}}{1} = 1\end{array} \right.\)
→ công thức phân tử của A là C4H8O
Chọn C.