Câu 1.
+) Lập công thức hai hiđrocacbon no.
Gọi công thức của hiđrocacbon thứ nhất: \({C_n}{H_{2n + 2}}\) có (a mol)
và công thức của hiđrocacbon thứ hai: \({C_m}{H_{2m + 2}}\) có (b mol)
Ta có: nhỗn hợp \( = \dfrac{3}{{22,4}}\left( {mol} \right) \Rightarrow a + b = \dfrac{3}{{22,4}}\) (I)
Phản ứng:
Vì bình (1) hấp thụ H2O nên khối lượng bình tăng bằng khối lượng H2O
\( \Rightarrow {m_{{H_2}O}} = 6,43\left( {gam} \right)\)
\(\Rightarrow {m_{{H_2}O}} = a\left( {n + 1} \right) + b\left( {m + 1} \right) \)\(\,= \dfrac{{6,43}}{{18}}{\rm{ }}\left( {II} \right)\)
Bình (2) hấp thụ CO2 nên khối lượng bình tăng bằng khối lượng CO2
\( \Rightarrow {m_{C{O_2}}} = 9,82gam \)\(\Rightarrow {n_{C{O_2}}} = an + bm = \dfrac{{9,82}}{{44}}{\rm{ }}\left( {III} \right)\)
Vì hai ankan kế tiếp nhau nên m = n + 1 (IV)
Từ (4) \( \Rightarrow an + b\left( {n + 1} \right) = \dfrac{{9,82}}{{44}}\)
\( \Leftrightarrow n\left( {a + b} \right) + b = \dfrac{{9,82}}{{44}}\)
\(\Leftrightarrow \dfrac{3}{{22,4}}.n + b = \dfrac{{9,82}}{{44}}\)
Vì là chất khí nên \(1 \le n \le 4\)
- Khi \(n = 1\) \( \Rightarrow b = \dfrac{{9,82}}{{44}} - \dfrac{3}{{22,4}} = \dfrac{{87,968}}{{985,6}} \)\(\,= 0,0893\left( {mol} \right)\)
Mà \(a + b = 0,134 \Rightarrow a = 0,0447\left( {mol} \right)\)
- Khi \(n = 2 \) \(\Rightarrow b = \dfrac{{9,82}}{{44}} - \dfrac{6}{{22,4}} = \dfrac{{ - 44,032}}{{985,6}} < 0\) (loại)
Do vậy khi n càng lớn thì b càng giảm nên loại các trường hợp còn lại.
Vậy nghiệm duy nhất: n = 1; m = n + 1 = 2
Suy ra công thức hai ankan: CH4 và C2H6
+) Tính thành phần phần trăm thể tích các khí:
Gọi a là số mol CH4 và b là số mol của C2H6 trong 3 lít hỗn hợp.
Ta có:
Từ (1) và (2) \( \Rightarrow a + 2b = \dfrac{{9,82}}{{44}}{\rm{ }}\left( b \right)\)
Giải (a) và (b), ta được: \(\left\{ \begin{array}{l}a = 0,0447\left( {mol} \right)\\b = 0,0893\left( {mol} \right)\end{array} \right.\)
Vì là chất khí nên %V = %n
Vậy: \(\% {V_{C{H_4}}} = \% {n_{C{H_4}}} \)\(\,= \dfrac{{0,0447}}{{0,0447 + 0,0893}} \times 100\% = 33,3\% \)
\(\% {V_{{C_2}{H_6}}} = \% {n_{{C_2}{H_6}}}\)\(\, = 100\% - 33,3\% = 66,7\% \)
Câu 2.
Ta có: \({n_{ankan}} = \dfrac{{3,36}}{{22,4}} = 0,15\left( {mol} \right);\)
\({n_{C{O_2}}} = \dfrac{{13,2}}{{44}} = 0,3\left( {mol} \right)\)
Phản ứng: \(\begin{array}{l}Cn{H_{2n + 2}} + \left( {\frac{{3n + 1}}{2}} \right){O_2} \to nC{O_2} + \left( {n + 1} \right){H_2}O{\rm{ }}\left( 1 \right)\\{\rm{ 0,15 }} \to {\rm{ \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, 0,15n }}\left( {mol} \right)\end{array}\)
Từ (1) \({n_{C{O_2}}} = 0,15n = 0,3 \Rightarrow n = 2\)
Vậy công thức phân tử: C2H6.
