Hỗn hợp M chứa ba hợp chất hữu cơ X, Y và Z. Hai chất X và Y

Với giải bài 46.12 trang 75 sbt Hóa học lớp 11 được biên soạn lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập môn Hóa 11. Mời các bạn đón xem:

1 1053 lượt xem

Trang trước

Trang sau

Giải SBT Hoá 11 Bài 46: Luyện tập anđehit - xeton - axit cacboxylic

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 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 O₂ (đktc). Sản phẩm cháy chỉ có CO₂ và H₂O với số mol bằng nhau.

Nếu cho 48g M tác dụng với Na (lấy dư), thu được 1,68 lít H₂ (đktc).

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

Lời giải:

Số mol 3 chất trong 3,20 g hỗn hợp M: $\frac{1, 68}{28} = 0, 06$ mol

Số mol 3 chất trong 16 g M: $\frac{0, 06.16}{3, 2} = 0, 3$

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 C_xH_yO_z thì chất Y là C_x+1H_y+2O_z. 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:

Hỗn hợp M chứa ba hợp chất hữu cơ X, Y và Z. Hai chất X và Y (ảnh 1)

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

$16 + \frac{23, 52}{22, 4} .32 = 49, 6$

Mặt khác, $n_{{CO}_{2}} = n_{H_{2} O} = n$

44n + 18n = 49,6 suy ra n = 0,8

Hỗn hợp M chứa ba hợp chất hữu cơ X, Y và Z. Hai chất X và Y (ảnh 1)

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

Số mol H₂O là: $\frac{ya + (y + 2) b}{2} = 0, 8$ 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 suy ra 1,66 < x < 2,66

x nguyên suy ra x = 2 suy ra b = 0,8 - 0,3.2 = 0,2

suy ra 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 Hỗn hợp M chứa ba hợp chất hữu cơ X, Y và Z. Hai chất X và Y (ảnh 1) (etanal) vì chất CH₂ = CH - OH không bền và chuyển ngay thành etanal.