Đề bài - bài 40.16* trang 64 sbt hóa học 11

Đề bài

Hỗn hợp khí A chứa 2 anken kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Tỉ khối của A đối với khí nitơ là 1,35.

1. Xác định công thức phân tử 2 anken.

2. Nếu hiđrat hoá một lượng hỗn hợp A (giả sử hiệu suất là 100%) thì được hỗn hợp ancol B, trong đó tỉ lệ về khối lượng giữa ancol bậc một và ancol bậc hai là 43 : 50.

Hãy cho biết tên và phần trăm về khối lượng của từng ancol trong hỗn hợp B.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

1. Dựa vào tỉ khối hơi của A => Biểu diễn khối lượng mol 2 anken theo ẩn n (\( \Rightarrow \)CnH2n< 37,8 < Cn+1H2n+2) => n => CTPT 2 anken.

2. +)Giả sử trong 1 mol hỗn hợp A có x mol C3H6và (1 - x) mol C2H4

+) Dựa vào dữ kiện "Tỉ khối của A đối với khí nitơ là 1,35" => x

+) Khi hiđrat hóa hoàn toàn 1 mol A:

CH2= CH2+ H2O \( \to \)CH3- CH2- OH

0,3 mol 0,3 mol

CH3- CH = CH2+ H2O\( \to \)CH3- CH2- CH2- OH

a mol a mol

CH3- CH = CH2+ H2O\( \to \)

(0,7 - a) mol (0,7 - a) mol

+) Dựa vào dữ kiện "tỉ lệ về khối lượng giữa ancol bậc một và ancol bậc hai là 43 : 50" => a

+)Hỗn hợp B gồm CH3- CH2- OH ; CH3- CH2- CH2- OH và

+) Tìm số mol từng chất trong B =>phần trăm về khối lượng của chúng.

Lời giải chi tiết

1. Hỗn hợp khí A chứa CnH2nvà Cn+1H2n+2với phân tử khối trung bình là : 1,35.28 = 37,8

\( \Rightarrow \)CnH2n< 37,8 < Cn+1H2n+2

\( \Rightarrow \)14n < 37,8 < 14n + 14

1,70 < n < 2,70 \( \Rightarrow \)n = 2.

CTPT của 2 anken là C2H4và C3H6.

2. Giả sử trong 1 mol hỗn hợp A có x mol C3H6và (1 - x) mol C2H4:

42x + 28(1 - x) = 37,8 \( \Rightarrow \)x = 0,7

Như vậy, trong 1 mol hỗn hợp A có 0,7 mol C3H6và 0,3 mol C2H4.

Giả sử hiđrat hoá hoàn toàn 1 mol A :

CH2= CH2+ H2O \( \to \)CH3- CH2- OH

0,3 mol 0,3 mol

CH3- CH = CH2+ H2O\( \to \)CH3- CH2- CH2- OH

a mol a mol

CH3- CH = CH2+ H2O \( \to \)

(0,7 - a) mol (0,7 - a) mol

Tỉ lệ khối lượng giữa ancol bậc I so với ancol bậc II :

\(\dfrac{{46.0,3 + 60{\rm{a}}}}{{60(0,7 - a)}} = \dfrac{{43}}{{50}} \Rightarrow a = 0,2\)

Hỗn hợp B gồm 0,3 mol CH3- CH2- OH ; 0,2 mol CH3- CH2- CH2- OH và 0,5 mol; có khối lượng tổng cộng là 55,8 g.

% về khối lượng etanol (ancol etylic) là :\(\dfrac{{0,3.46}}{{55,8}}.100\% = 24,7\% \)

% về khối lượng của propan-1-ol (ancol propylic) là :\(\dfrac{{0,2.60}}{{55,8}}.100\% = 21,5\% \)

Propan-2-ol (ancol isopropylic) chiếm :\(\dfrac{{0,5.60}}{{55,8}}.100\% = 53,8\% \)

Riêng câu 2 cũng có thể lập luận như sau :

Phần trăm khối lượng của ancol bậc II (ancol isopropylic) :

\(\dfrac{{50}}{{43 + 50}}.100\% = 53,8\% \)

Vậy phần trăm khối lượng của 2 ancol bậc I là 46,2%.

Nếu dùng 1 mol A (37,8 g) thì lượng H2O là 1 mol (18 g) và khối lượng hỗn hợp B là 37,8 + 18, = 55,8 (g), trong đó 0,3 mol C2H4tạo ra 0,3 mol ancol etylic.

Phần trăm khối lượng của ancol etylic là\(\dfrac{{0,3.46}}{{55,8}}.100\% = 24,7\% \) và của ancol propylic là 46,2% - 24,7% = 21,5%.