Bài 25.18 trang 40 SBT hóa học 11


Giải bài 25.18 trang 40 sách bài tập hóa học 11. Hỗn hợp M chứa hai ankan kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Để đốt cháy...

Đề bài

Hỗn hợp M chứa hai ankan kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Để đốt cháy hoàn toàn 22,20 g M cần dùng vừa hết 54,88 lít O2 (lấy ở đktc).

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

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Cách 1:

+) Giả sử trong 22,2 g hỗn hợp M có x mol \({C_n}{H_{2n + 2}}\) và y mol \({C_{n + 1}}{H_{2n + 4}}\)

+) Viết PTHH

+) Dựa theo PTHH và dữ kiện đề bài lập các phương trình ẩn x, y, n. Giải biện luận phương trình tìm ra x, y, n \( \to\) CTPT của chất và phần trăm về khối lượng của từng chất.

Cách 2: Sử dụng phương pháp trung bình

+) Đặt công thức chung của hai ankan là \({C_{\overline n }}{H_{2\overline n + 2}}\)

+) Tìm \(\overline n \) \( \to\) CTPT của từng chất.

+) Gọi số mol từng chất lần lượt là : x, y (mol)

+) Lập hệ phương trình ẩn x, y. Giải hệ phương trình \( \to\) phần trăm về khối lượng của từng chất.

Lời giải chi tiết

Cách 1:

Giả sử trong 22,2 g hỗn hợp M có x mol \({C_n}{H_{2n + 2}}\) và y mol \({C_{n + 1}}{H_{2n + 4}}\):

(14n + 2)x + (14n + 16)y = 22,2 (1)

\({C_n}{H_{2n + 2}} + \dfrac{{3n + 1}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + (n + 1){H_2}O\)

x mol              \(\dfrac{{3n + 1}}{2}\)x mol

\({C_{n + 1}}{H_{2n + 4}} + \dfrac{{3n + 4}}{2}{O_2} \to (n + 1)C{O_2} + (n + 2){H_2}O\)

y mol                   \(\dfrac{{3n + 4}}{2}\)y mol

Số mol \({O_2}\) = \(\dfrac{{(3n + 1)x + (3n + 4)y}}{2} = \dfrac{{54,88}}{{22,4}} = 2,45(mol)\)

\( \Rightarrow (3n + 1)x + (3n + 4)y = 4,9(2)\)

Nhân (2) với 14: (42n + 14)x + (42n + 56)y = 68,6 (2')

Nhân (1) với 3: (42n + 6)x + (42n + 48)y = 66,6 (1')

Lấy (2') trừ đi (1'): 8x + 8y = 2

                               x + y =0,25

Biến đổi (2) : 3n(x + y) + x + 4y = 4,9

Thay x + y = 0,25               0,75n + 0,25 + 3y = 4,9

\( \Rightarrow \) 3y = 4,65 - 0,75n

         y = 1,55 - 0,25n

Vì 0 < y < 0,25 \( \Rightarrow \) 0 < 1,55 - 0,25n < 0,25

                                5,2 < n < 6,2

    n = 6 \( \Rightarrow \) y = 1,55 - 0,25.6 = 5.\({10^{ - 2}}\)

                    x = 0,25 - 5.\({10^{ - 2}}\) = 0,2

% về khối lượng \({C_6}{H_{14}}\) trong hỗn hợp M: \(\dfrac{{0,2.86}}{{22,2}}\). 100% = 77,48%.

% về khối lượng \({C_7}{H_{16}}\) trong hỗn hợp M: 100% - 77,48% = 22,52%.

Cách 2:

Đặt công thức chung của hai ankan là \({C_{\overline n }}{H_{2\overline n + 2}}\)

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

Theo phương trình : Cứ (14\({\overline n }\) + 2)g ankan tác dụng với \(\dfrac{{3\overline n + 1}}{2}\) mol \({O_2}\)

Theo đầu bài : cứ 22,2 g ankan tác dụng với \(\dfrac{{54,88}}{{22,4}}\) mol \({O_2}\)

                     \(\dfrac{{14\overline n + 2}}{{22,2}} = \dfrac{{3\overline n + 1}}{{2.2,45}} \Rightarrow \overline n = 6,2\)                     

Vậy công thức phân tử hai ankan là \({C_6}{H_{14}}\) và \({C_7}{H_{16}}\)

Đặt lượng \({C_6}{H_{14}}\) là x mol, lượng \({C_7}{H_{16}}\) là y mol

\(\left\{ \begin{array}{l}
86{\rm{x}} + 100y = 22,2\\
\dfrac{{6{\rm{x + 7y}}}}{{x + y}} = 6,2
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x = {2.10^{ - 1}}\\
y = {5.10^{ - 2}}
\end{array} \right.\)

Từ đó, tính được \({C_6}{H_{14}}\) chiếm 77,48% ; \({C_7}{H_{16}}\) chiếm 22,52% khối lượng hỗn hợp M.

Loigiaihay.com


Bình chọn:
4.9 trên 7 phiếu

Các bài liên quan: - Bài 25: Ankan

>> Học trực tuyến luyện thi THPTQG, Đại học 2021, mọi lúc, mọi nơi tất cả các môn cùng các thầy cô giỏi nổi tiếng, dạy hay dễ hiểu trên Tuyensinh247.com. Đã có đầy đủ các khóa học từ nền tảng tới nâng cao.


Gửi bài