Câu hỏi
Trước kia, "phẩm đỏ" dùng để nhuộm áo choàng cho các Hồng y giáo chủ được tách chiết từ một loài ốc biển. Đó là một hợp chất có thành phần về khối lượng của các nguyên tố như sau: C: 45,714%; H: 1,905%; O: 7,619%; N: 6,667%; Br: 38,095%. Người ta sử dụng phương pháp phổ khối lượng và biết được trong phân tử "phẩm đỏ" có chứa 2 nguyên tử brom. Công thức phân tử của "phẩm đỏ" là (biết H = 1, C = 12, N = 14, O = 16, Br = 80)
- A C16H8O2N2Br2.
- B C16H8O2NBr2.
- C C16H8ON2Br2.
- D C16H8O2N2Br.
Phương pháp giải:
- Dựa vào dữ kiện phân tử hợp chất chứa 2 nguyên tử Br và phần trăm khối lượng của Br tính được khối lượng mol của hợp chất.
- Xét 1 mol hợp chất:
+ Tính khối lượng nguyên tố A bất kì trong hợp chất dựa vào công thức: \({m_A} = {M_{hop\,chat}}.\left( {\frac{{\% {m_A}}}{{100\% }}} \right)\)
+ Tính số mol mỗi nguyên tố
- Xác định CTPT của hợp chất
Lời giải chi tiết:
Giả sử "phẩm đỏ" là X có CTPT: CxHyOzNtBr2 (x, y, z, t ∈ N*)
Do X có chứa 2 nguyên tử Br nên khối lượng mol của X là:
\({M_X} = 2{M_{B{\rm{r}}}}.\left( {\frac{{100\% }}{{\% {m_{B{\rm{r}}}}}}} \right) = 2.80.\left( {\frac{{100}}{{38,095}}} \right) = 420\left( {g/mol} \right)\)
Xét 1 mol X nặng 420 gam:
+ Khối lượng của C: \({m_C} = 420.\left( {\frac{{45,714}}{{100}}} \right) = 192\left( g \right) \to {n_C} = \frac{{192}}{{12}} = 16\left( {mol} \right) \to x = 16\)
+ Khối lượng của H: \({m_H} = 420.\left( {\frac{{1,905}}{{100}}} \right) = 8\left( g \right) \to {n_H} = \frac{8}{1} = 8\left( {mol} \right) \to y = 8\)
+ Khối lượng của O: \({m_O} = 420.\left( {\frac{{7,619}}{{100}}} \right) = 32\left( g \right) \to {n_O} = \frac{{32}}{{16}} = 2\left( {mol} \right) \to z = 2\)
+ Khối lượng của N: \({m_N} = 420.\left( {\frac{{6,667}}{{100}}} \right) = 28\left( g \right) \to {n_N} = \frac{{28}}{{14}} = 2\left( {mol} \right) \to t = 2\)
Vậy công thức phân tử của "phẩm đỏ" là C16H8O2N2Br2.
Chọn A.