Bài 25 Ankan SBT Hóa lớp 11. Giải bài 5.14, 5.15, 5.16, 5.17. Câu 5.14: Đốt cháy hoàn toàn 2,86 g hỗn hợp gồm hexan và octan người ta thu được 4,48 lít C02 (đktc)…; Xác định công thức phân tử và phần trăm về khối lượng của từng ankan trong hỗn hợp X ?
Bài 5.14: Đốt cháy hoàn toàn 2,86 g hỗn hợp gồm hexan và octan người ta thu được 4,48 lít C02 (đktc).
Xác định phần trăm về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp ankan mang đốt.
Đặt lượng C6H14 là X mol, lượng C8H18 là y mol:
86x+ 114y = 2,86 (1)
2C6H14 + 1902 \( \Rightarrow \) 12CƠ2 + 14H20
x mol 6x mol
2C8H18 + 2502 \( \Rightarrow \) 16CƠ2 + 18H20
y mol 8y mol
1 48
Số mol C02: 6x + 8y = \(\frac{{4,48}}{{22,4}}\) = 0,2. (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2), ta được x = 0,02 ; y = 0,01.
% về khối lương cùa C6H14 : \(\frac{{0,02.86}}{{2,86}}\). 100% = 60,1%.
% về khối lượng của C8H18 : 100% – 60,1% = 39,9%.
Bài 5.15: Một loại xăng là hỗn hợp của các ankan có công thức phân tử là \({C_7}{H_{16}}\) và \({C_8}{H_{18}}\). Để đốt cháy hoàn toàn 6,95 g xăng đó phải dùng vừa hết 17,08 lít 02 (lấy ở đktc).
Xác định phần trăm về khối lượng của từng chất trong loại xăng đó.
Đặt lượng \({C_7}{H_{16}}\) là x mol, lượng \({C_8}{H_{18}}\) là y mol.
100x + 114y = 6,95 (1)
\({C_7}{H_{16}} + 11{O_2} \to 7C{O_2} + 8{H_2}O\)
x mol 11x mol
\(2{C_8}{H_{18}} + 25{O_2} \to 16C{O_2} + 18{H_2}O\)
y mol 12,5 y mol
11x + 12,5y = \(\frac{{17,08}}{{22,4}}\) = 0,7625 (2)
Từ (1) và (2), tìm được x = 0,0125 ; y = 0,05.
Advertisements (Quảng cáo)
% về khối lượng của C7H16: \(\frac{{0,0125.100}}{{6,95}}\). 100% = 18,0%.
% về khối lượng của C8H18 : 100% – 18% = 82,0%.
Bài 5.16: Hỗn hợp M chứa hai ankan kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Để đốt cháy hoàn toàn 22,20 g M cần dùng vừa hết 54,88 lít 02 (lấy ở đktc).
Xác định công thức phân tử và phần trăm về khối lượng của từng chất trong hỗn hợp
Cách 1:
Giả sử trong 22,2 g hỗn hợp M có x mol \({C_n}{H_{2n + 2}}\) và y mol \({C_{n + 1}}{H_{2n + 4}}\):
(14n + 2)x + (14n + 16)y = 22,2 (1)
\({C_n}{H_{2n + 2}} + \frac{{3n + 1}}{2}{O_2} \to nC{O_2} + (n + 1){H_2}O\)
x mol \(\frac{{3n + 1}}{2}\)x mol
\({C_{n + 1}}{H_{2n + 4}} + \frac{{3n + 4}}{2}{O_2} \to (n + 1)C{O_2} + (n + 2){H_2}O\)
y mol \(\frac{{3n + 4}}{2}\)y mol
Số mol \({O_2}\) = \(\frac{{(3n + 1)x + (3n + 4)y}}{2} = \frac{{54,88}}{{22,4}} = 2,45(mol)\)
\( \Rightarrow (3n + 1)x + (3n + 4)y = 4,9(2)\)
Nhân (2) với 14: (42n + 14)x + (42n + 56)y = 68,6 (2′)
Nhân (1) với 3: (42n + 6)x + (42n + 48)y = 66,6 (1′)
Advertisements (Quảng cáo)
Lấy (2′) trừ đi (1′): 8x + 8y = 2
x + y =0,25
Biến đổi (2) : 3n(x + y) + x + 4y = 4,9
Thay x + y = 0,25 0,75n + 0,25 + 3y = 4,9
\( \Rightarrow \) 3y = 4,65 – 0,75n
y = 1,55 – 0,25n
Vì 0 < y < 0,25 \( \Rightarrow \) 0 < 1,55 – 0,25n < 0,25
5,2 < n < 6,2
n = 6 \( \Rightarrow \) y = 1,55 – 0,25.6 = 5.\({10^{ – 2}}\)
x = 0,25 – 5.\({10^{ – 2}}\) = 0,2
% về khối lượng \({C_6}{H_{14}}\) trong hỗn hợp M: \(\frac{{0,2.86}}{{22,2}}\). 100% = 77,48%.
% về khối lượng \({C_7}{H_{16}}\) trong hỗn hợp M: 100% – 77,48% = 22,52%.
Cách 2:
Đặt công thức chung của hai ankan là \({C_{\overline n }}{H_{2\overline n + 2}}\)
\({C_{\overline n }}{H_{2\overline n + 2}} + \frac{{3\overline n + 1}}{2}{O_2} \to \overline n C{O_2} + (\overline n + 1){H_2}O\)
Theo phương trình : Cứ (14\({\overline n }\) + 2)g ankan tác dụng với \(\frac{{3\overline n + 1}}{2}\) mol \({O_2}\)
Theo đầu bài : cứ 22,2 g ankan tác dụng với \(\frac{{54,88}}{{22,4}}\) mol \({O_2}\)
\(\frac{{14\overline n + 2}}{{22,2}} = \frac{{3\overline n + 1}}{{2.2,45}} \Rightarrow \overline n = 6,2\)
Vậy công thức phân tử hai ankan là \({C_6}{H_{14}}\) và \({C_7}{H_{16}}\)
Đặt lượng \({C_6}{H_{14}}\) là x mol, lượng \({C_7}{H_{16}}\) là y mol
\(\left\{ \begin{array}{l}
86{\rm{x}} + 100y = 22,2\\
\frac{{6{\rm{x + 7y}}}}{{x + y}} = 6,2
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
x = {2.10^{ – 1}}\\
y = {5.10^{ – 2}}
\end{array} \right.\)
Từ đó, tính được \({C_6}{H_{14}}\) chiếm 77,48% ; \({C_7}{H_{16}}\) chiếm 22,52% khối lượng hỗn hợp M.
Bài 5.17: Hỗn hợp X chứa ancol etylic (C2H5OH) và hai ankan kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Khi đốt cháy hoàn toàn 18,9 g X, thu được 26,10 g H20 và 26,88 lít C02 (đktc).
Xác định công thức phân tử và phần trăm về khối lượng của từng ankan trong hỗn hợp X.
Giả sử trong 18,9 g hỗn hợp X có x mol ancol etylic và y mol hai ankan (công thức chung \({C_{\overline n }}{H_{2\overline n + 2}}\)).
46x + (14\({\overline n }\) + 2)y = 18,90 (1)
\({C_2}{H_5}OH + 3{O_2} \to 2C{O_2} + 3{H_2}O\)
x mol 2x mol 3x mol
\({C_{\overline n }}{H_{2\overline n + 2}} + \frac{{3\overline n + 1}}{2}{O_2} \to \overline n C{O_2} + (\overline n + 1){H_2}O\)
y mol \(\overline n \)y mol (\(\overline n \) + 1) mol
Số mol \(C{O_2}\) = 2x + \(\overline n \)y = \(\frac{{26,88}}{{22,4}}\) = 1,2 (2)
Số mol \({H_2}O\) = 3x + (\(\overline n \) + 1)y = \(\frac{{26,1}}{{18}}\) = 1,45 (3)
Giải hệ phương trình (1), (2), (3) tìm được x = 0,1 ; y = 0,15 ; \(\overline n \) = 6,6
Công thức của hai ankan là C6H14 và C7H16.
Đặt lượng C6H14 là a mol, lượng C7H16 là b mol :
\(\left\{ \begin{array}{l}
a + b = 0,15\\
86{\rm{a}} + 100b = 18,9 – 46.0,1 = 14,3
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
a = 0,05\\
b = 0,1
\end{array} \right.\)
% về khối lương của C6H14 : \(\frac{{0,05.86}}{{18,9}}\). 100% = 22,75%.
% về khối lượng của C7H16 : \(\frac{{0,1.100}}{{18,9}}\). 100% = 52,91%.
