Bài 18.14 trang 91, 92, 93, 94 SBT Hóa 11 - Chân trời sáng tạo: Cho hỗn hợp (X) gồm 0,1 mol propenal và khí hydrogen qua ống sứ nung nóng có chứa Ni làm xúc tác...

Cho hỗn hợp (X) gồm 0,1 mol propenal và khí hydrogen qua ống sứ nung nóng có chứa Ni làm xúc tác, thu được hỗn hợp (Y) gồm propanal, propan-1-ol, propenal và 0,15 mol khí hydrogen.

a) Viết các phản ứng hoá học xảy ra.

b) Tính số mol khí hydrogen trong hỗn hợp (X) ban đầu, biết tỉ khối hơi của hỗn hợp (Y) so với CH₄ bằng 1,55.

Phương pháp giải :

a) Hợp chất aldehyde bị khử bởi hydrogen ở vị trí có các liên kết π.

b) Tính số mol của (Y) và khối lượng của (Y).

Tính khối lượng H₂ trong (X) rồi suy ra số mol H₂ trong (X).

Lời giải chi tiết:

a) Hỗn hợp (Y) gồm propanal, propan-1-ol, propenal và hydrogen.

Các phản ứng hóa học xảy ra:

b) Ta có: \({{\rm{n}}_{{\rm{propanal}}}} + {{\rm{n}}_{{\rm{propan - 1 - ol}}}} + {{\rm{n}}_{{\rm{propenal}}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{propenal/X}}}} = 0,1{\rm{ (mol)}}\)

\(\begin{array}{l} \Rightarrow {{\rm{n}}_{\rm{Y}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{propanal}}}} + {{\rm{n}}_{{\rm{propan - 1 - ol}}}} + {{\rm{n}}_{{\rm{propenal}}}} + {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}}}\\{\rm{ = 0,1 + 0,15 = 0,15 (mol)}}\end{array}\)

Vì \({{\rm{d}}_{{\raise0.7ex\hbox{${\rm{Y}}$} \!\mathord{\left/

{\vphantom {{\rm{Y}} {{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}}}}\right.\kern-\nulldelimiterspace}

\!\lower0.7ex\hbox{${{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}}$}}}} = 1,55 \Leftrightarrow \frac{{{{\rm{M}}_{\rm{Y}}}}}{{{{\rm{M}}_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}}}}} = 1,55 \Rightarrow {{\rm{M}}_{\rm{Y}}} = 1,55 \times 16 = 24,8{\rm{ (g)}}\)

\( \Rightarrow {{\rm{m}}_{\rm{Y}}} = 0,25 \times 24,8 = 6,2{\rm{ (g)}}\)

Bảo toàn khối lượng, ta có khối lượng hỗn hợp trước và sau phản ứng bằng nhau nên: \({{\rm{m}}_{\rm{X}}}{\rm{ = }}{{\rm{m}}_{\rm{Y}}} = 6,2{\rm{ (g)}}\)

Mặt khác: \({{\rm{m}}_{\rm{X}}}{\rm{ = }}{{\rm{m}}_{{\rm{propenal}}}} + {{\rm{m}}_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}}}\)

\(\begin{array}{l} \Rightarrow {{\rm{m}}_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}}} = {{\rm{m}}_{\rm{X}}} - {\rm{ }}{{\rm{m}}_{{\rm{propenal}}}} = 6,2 - 0,1 \times 56 = 0,6{\rm{ (g)}}\\ \Rightarrow {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{/X}}}} = \frac{{0,6}}{2} = 0,3{\rm{ (mol)}}\end{array}\)