Hỗn hợp hơi E chứa ancol mạch hở X và hiđrocacbon Y. Đốt cháy 0,1 mol E (có nY < 0,084) cần dùng 0,43 mol O2, thu được CO2 và H2O có tổng khối lượng 19,2 gam. Mặt khác, dẫn 0,1 mol mol E qua bình đựng Na dư thấy thoát ra 0,672 lít H2 (đo đktc). Giá trị của (mY – mX) là

 

1. 0,16. B. 0,24. C. 0,28.                               D. 0,32.   

( mình cần gấp ạ, giúp mình với)

Đáp án:

A 

Giải thích các bước giải:

$\rm n_{H_2}=\dfrac{0,672}{22,4}=0,03\ (mol)$

$\bullet$ Trường hợp 1: Alcohol đơn chức.

Phương trình phản ứng tổng quát:

$\rm ROH+Na\to RONa+\dfrac{1}{2}H_2$

Theo phương trình:

$\rm n_{ROH}=2n_{H_2}=0,06\ (mol)$

$\rm n_Y=0,1-0,06=0,04\ (mol)$

Gọi a, b lần lượt là số mol của $\rm CO_2$ và $\rm H_2O$.

$\rm (1)\ 44a+18b=19,2\ (g)$

Bảo toàn nguyên tố O:

$\rm (2)\ 2a+b=0,43×2+0,06=0,92\ (mol)$

Giải $(1),(2)$ được: $\begin{cases}\rm a=0,33\\\rm b=0,26\end{cases}$

Tương quan đốt cháy:

$\rm n_{CO_2}-n_{H_2O}=(k-1)×0,1\ (mol)$

$\rm\to k=1,7$

$\to$ Có thể cả $2$ chất đều không no.

Gọi công thức tổng quát của alcohol và hydrocarbon là: $\begin{cases}\rm C_xH_yO:0,06\ (mol)\\\rm C_aH_b:0,04\ (mol)\end{cases}$

Với $\rm x, a≥2$ và $\rm x,a \in N$.

Bảo toàn nguyên tố C:

$\rm 0,06×x+0,04a=0,33\ (mol)$

Dò lần lượt $\rm x=2,3,...$ thì không có nghiệm $\rm a$ thỏa mãn.

$\to$ Loại trường hợp 1.

$\bullet$ Trường hợp 2: Alcohol $2$ chức.

Phương trình phản ứng tổng quát:

$\rm R(OH)_2+2Na\to R(ONa)_2+H_2$

Theo phương trình:

$\rm n_{ROH}=n_{H_2}=0,03\ (mol)$

$\rm n_Y=0,1-0,06=0,04\ (mol)$

Gọi a, b lần lượt là số mol của $\rm CO_2$ và $\rm H_2O$.

$\rm (1)\ 44a+18b=19,2\ (g)$

Bảo toàn nguyên tố O:

$\rm (2)\ 2a+b=(0,43+0,03)×2=0,92\ (mol)$

Giải $(1),(2)$ được: $\begin{cases}\rm a=0,33\\\rm b=0,26\end{cases}$

Như ở trường hợp $1$, có thể cả $2$ chất đều không no.

Gọi công thức tổng quát của alcohol và hydrocarbon là: $\begin{cases}\rm C_xH_yO_2:0,03\ (mol)\\\rm C_aH_b:0,07\ (mol)\end{cases}$

Với $\rm x, a≥2$ và $\rm x,a \in N$.

Bảo toàn nguyên tố C:

$\rm 0,03x+0,07a=0,33\ (mol)$

Thỏa mãn: $\rm x=4, a=3$

Bảo toàn nguyên tố H:

$\rm 0,03y+0,07b=0,26×2=0,52\ (mol)$

Thỏa mãn: $\rm y=8, b=4$

Vậy hỗn hợp E gồm: $\begin{cases}\rm C_4H_8O_2:0,03\ (mol)\\\rm C_3H_4:0,07\ (mol)\end{cases}$

Không thử với những trường hợp alcohol có nhóm chức lớn hơn $2$ vì sẽ không thỏa mãn yêu cầu đề ra.

$\rm m_Y-n_X=40×0,07-88×0,03=0,16\ (g)$

Đáp án: $A$

Giải thích các bước giải:

$n_{OH}=2n_{H_2}=0.06(mol)$

$n_{CO_2}=a(mol);n_{H_2O}=b(mol)$

Bảo toàn nguyên tố $O$`->`$2a+b=0.92$ $(1)$

Lại có: $44a+18b=19.2$ $(2)$

Từ $(1),(2)$ suy ra : $a=0.33;b=0.26$

Quy về:

$\begin{cases} O:0.06\\CH_2:0.33\\H_2:0.1\\H_2:-0.17 \end{cases}$

`=>`$m_E=5.44(gam)$

Gọi $a(mol)$ là số mol của $X.$

`@`Giả dụ $X$ là đơn chức:

$\begin{cases} H_2O:0.06\\CH_2:0.33\\H_2:0.1-a\\H_2:-0.17 \end{cases}$

`=>`$a=0.06$

`->`$0.06k+0.04k'=0.17$

`->` Loại vì không có cặp giá trị nguyên dương của $k$ và $k'$ nào thoả.

`@`Giả dụ $X$ là hai chức:

$\begin{cases} H_2O_2:0.03\\CH_2:0.33\\H_2:0.1-a\\H_2:-0.17 \end{cases}$

`=>`$a=0.03$

`->`$0.03k+0.07k'=0.17$

`->` Cặp nghiệm nguyên dương của $k$ và $k'$ thoả là $k=1$ và $k'=2$

`@`Giả dụ $X$ là ba chức:

$\begin{cases} H_2O_3:0.02\\CH_2:0.33\\H_2:0.1-a\\H_2:-0.17 \end{cases}$

`=>`$a=0.02$

`->`$0.02k+0.08k'=0.17$

`->` Loại vì không có cặp giá trị nguyên dương của $k$ và $k'$ nào thoả.

Do đó, công thức phân tử sơ bộ là : 

$\rm X:C_{n}H_{2n}O_2$ và $\rm Y:C_mH_{2m-2}$

Bảo toàn nguyên tố $C:$

`->`$0.03n+0.07m=0.33$

`->` Cặp nghiệm nguyên dương của $n$ và $m$ thoả là $n=4$ và $m=3$

Vậy $\rm X:C_{4}H_{8}O_2:0.03(mol)$ và $\rm Y:C_3H_{4}:0.07(mol)$

`=>`$m_Y-m_X=0.16(gam)$