Hỗn hợp X gồm 2 hidrocacbon mạch hở là chất khí ở điều kiện thường và có số mol không bằng nhau. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X thu được 8,96 lít CO2 (đktc) và 3,60 gam H2O. Mặt khác, cho m gam X tác dụng tối đa với 350 ml dung dịch Br2 1M. Xác định % thể tích mỗi chất trong X.
ps: Mn giúp e với ạ. E c.ơn :)
Hỗn hợp X gồm hai hidrocabon. Khi đốt cháy hỗn hợp X.
\(n_{CO_2}=0,4\left(mol\right)\)
\(n_{H_2O}=0,2\left(mol\right)\)
Vì khi đốt chay hai hidrocacbon, ta thấy \(n_{CO_2}>n_{H_2O}\)
\(\cdot TH1:\)
Hỗn hợp X \(\left\{{}\begin{matrix}C_nH_{2n-2}:a\left(mol\right)\\C_mH_{2m-2}:b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(C_nH_{2n-2}\left(a\right)+\left(\dfrac{3n-1}{2}\right)O_2-t^o->nCO_2\left(an\right)+\left(n-1\right)H_2O\left(an-a\right)\)
\(C_mH_{2m-2}\left(b\right)+\left(\dfrac{3m-1}{2}\right)O_2-t^o->mCO_2\left(bm\right)+\left(m-1\right)H_2O\left(bm-b\right)\)
Ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}an+bm=0,4\\an+bm-a-b=0,2\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow-a-b=0,2\)\((I)\)
Khi cho X tác dụng với Br2 thì:
\(C_nH_{2n-2}\left(a\right)+2Br_2\left(2a\right)--->C_nH_{2n-2}Br_4\)
\(C_mH_{2m-2}Br_2\left(b\right)+2Br_2\left(2b\right)--->C_mH_{2m-2}Br_4\)
\(n_{Br_2}=1.0,35=0,35\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow2a+2b=0,35\)\(\left(II\right)\)
Từ (I) và (II) ta có:\(\left\{{}\begin{matrix}-a-b=0,2\\2a+2b=0,35\end{matrix}\right.\)\((loại)\)
\(\cdot TH2:\)
Hỗn hợp X: \(\left\{{}\begin{matrix}C_nH_{2n-2}:a\left(mol\right)\\C_mH_{2m}:b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(C_nH_{2n-2}\left(a\right)+\left(\dfrac{3n-1}{2}\right)O_2-t^o->nCO_2\left(an\right)+\left(n-1\right)H_2O\left(an-a\right)\)
\(C_mH_{2m}\left(b\right)+\left(\dfrac{3m}{2}\right)O_2-t^o->mCO_2\left(bm\right)+mH_2O\left(bm\right)\)
Ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}an+bm=0,4\\an+bm-a=0,2\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow-a=0,2\)\((III)\)
Khi cho X tác dụng với Br2 thì:
\(C_nH_{2n-2}\left(a\right)+2Br_2\left(2a\right)--->C_nH_{2n-2}Br_4\)
\(C_mH_{2m}\left(b\right)+Br_2\left(b\right)--->C_mH_{2m}Br_2\)
\(n_{Br_2}=1.0,35=0,35\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow2a+b=0,35\)\(\left(IV\right)\)
Từ (III) và (IV), ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}-a=0,2\\2a+b=0,35\end{matrix}\right.\)\((loại)\)
\(\cdot TH3:\)
Hỗn hợp X gồm: \(\left\{{}\begin{matrix}C_nH_{2n-2}:a\left(mol\right)\\C_mH_{2m+2}:b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)\(\left(a>b\right)\)
\(C_nH_{2n-2}\left(a\right)+\left(\dfrac{3n-1}{2}\right)O_2-t^o->nCO_2\left(an\right)+\left(n-1\right)H_2O\left(an-a\right)\)
\(C_mH_{2m+2}\left(b\right)+\left(\dfrac{3m+1}{2}\right)O_2-t^o->mCO_2\left(bm\right)+\left(m+1\right)H_2O\left(bm+b\right)\)
Ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}an+bm=0,4\\an+bm-a+b=0,2\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow-a+b=0,2\)\(\left(V\right)\)
Khi cho X tác dụng với Br2 thì chỉ có \(C_nH_{2n-2}\)tác dụng
\(C_nH_{2n-2}\left(a\right)+2Br_2\left(2a\right)--->C_nH_{2n-2}Br_4\)
\(n_{Br_2}=1.0,35=0,35\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow2a=0,35\)\(\left(VI\right)\)
Từ (V) và (VI) ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}-a+b=0,2\\2a=0,35\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=0,175\\b=0,375\end{matrix}\right.\)(thõa mãn điều kiện)
Vậy thành phần phần trăm thể tích mỗi khí trong hỗn hợp là:
\(\%V_{C_nH_{2n-2}}=\dfrac{0,175}{0,175+0,375}.100\%=31,82\%\)
\(\%V_{C_mH_{2m+2}}=100\%-31,82\%=68,18\%\)