Hỗn hợp X gồm một anken và một ankan ( đều là chất khí ở điều kiện thường ) cho X tác dụng hoàn toàn với 268,8 ml khí H2 ( xúc tác Ni, nhiệt độ ) thu được hỗn hợp Y gồm 2 hiđrocacbon và H2 dư đốt cháy hết Y thu được 4,032 lít CO2 và 4,716 g nước xác định công thức phân tử của các chất trong X

Giúp mình với ạ mình đang cần gấp mình cảm ơn nhiều nha

Đáp án:

Giải thích các bước giải:

Giả sử ankan có dạng `C_nH_(2n+2) ( x` mol `) ;` anken có dạng `C_mH_(2m) ( y` mol `)`

Vì ankan và anken đều ở thể khí tại điều kiện thường và anken có `m >= 2` nên `:`

`1 <= n <= 4` và `2 <= m <= 4`

Sơ đồ `:`

$\rm \begin{cases}  C_nH_{2n+2} \\ C_mH_{2m} \end{cases} + H_2 → \begin{cases}  C_{n}H_{2n+2} \\ C_mH_{2m+2} \\ H_2 \end{cases} + O_2 → \begin{cases} CO_2 \\ H_2O  \end{cases}$

`n_(CO_2) = (4,032)/(22,4) = 0,18 ( mol )`

`n_(H_2O) = (4,716)/(18) = 0,262 ( mol )`

`n_(H_2) = (268,8)/(1000.22,4) = 0,012 ( mol )`

Bảo toàn `C :`

`m_Y = m_(C(.)CO_2) + m_(H(.)H_2O) = 0,18 . 12 + 0,262 . 2 . 1 = 2,684 ( g )`

Bảo toàn khối lượng `:`

`m_X + m_(H_2) = m_Y -> m_X = 2,684 - 0,012 . 2 = 2,66 ( g )`

Bảo toàn `C : xn + ym = 0,18 ( mol )`

Bảo toàn `H : n_(H(.)X) + n_(H(.)H_2) = n_(H(.)H_2O)`

`-> x( 2n + 2 ) + 2my + 0,012 . 2 = 0,262 . 2 -> x = 0,07 ( mol )`

Do đó `: xn + ym = 0,18 -> 0,07n + ym = 0,18`

`-> 0,18 > 0,07n -> n < 2,57`

$\rm C_mH_{2m} + H_2 \xrightarrow[Ni]{t^o} C_mH_{2m+2}$

Vì `Y` gồm `H_2 -> y < 0,012`

`+ TH_1 : m = 2 -> 0,07n + 2y = 0,18`

`@` Nếu `n = 1 -> y = 0,055 ->` Loại

`@` Nếu `n = 2 -> y = 0,02 ->` Loại

`+ TH_2 : m = 3 -> 0,07n + 3y = 0,18`

`@` Nếu `n = 1 -> y ≈ 0,037 ->` Loại

`@` Nếu `n = 2 -> y ≈ 0,013 ->` Loại

`+ TH_3 : m = 4 -> 0,07n + 4y = 0,18`

`@` Nếu `n = 1 -> y = 0,0275 ->` Loại

`@` Nếu `n = 2 -> y = 0,01 ->` Thoả mãn

Vậy ankan là `C_2H_6` và anken là `C_4H_8`

`n_{H_2}=0,012(mol);n_{CO_2}=0,18(mol); n_{H_2O}=0,262(mol)`

X gồm `C_{n}H_{2n}:x(mol); C_{m}H_{2m+2}:y(mol)` `(x<0,012)` `(n\ge 1; m\ge 2; n,m\le 4)`

Bảo toàn `C:` `xn+ym=0,18(1)`

Bảo toàn `H:` `2nx+2my+2y=0,262.2-0,012.2=0,5(2)`

`(2)-2.(1)->` `y=0,07`

Xét `(1)` có: `xn+0,07m=0,18` với `m<(0,18)/(0,07)\approx 2,6`

`->m=1` hoặc `m=2`

Với `m=1->xn=0,11->x=(0,11)/(n)<0,012->n>9,1` (Loại)

Với `m=2->xn=0,04->x=(0,04)/(n)<0,012->n>3,3` `(3)`

Vì 2 chất đều ở thể khí nên `n\le 4` `(4)`

`(3),(4)->n=4` (Thỏa mãn)

`->C_{2}H_{6}; C_{4}H_{8}`