1. Đốt cháy hoàn toàn 1,44 gam một hydrocarbon Q1 rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy bằng dung dịch Ba(OH)2 thu được 9,85 gam kết tủa và khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm 3,29 gam so với khối lượng...

Để xác định công thức phân tử của hydrocarbon Q1, ta thực hiện các bước sau: **Bước 1: Viết phương trình phản ứng đốt cháy hydrocarbon Q1** Giả sử công thức phân tử của Q1 là \( C_xH_y \). Phương trình đốt cháy: \[ C_xH_y + \left(x + \frac{y}{4}\right) O_2 \rightarrow x CO_2 + \frac{y}{2} H_2O \] **Bước 2: Tính số mol CO2 và H2O dựa vào phản ứng hấp thụ với Ba(OH)2** - CO2 phản ứng với Ba(OH)2 tạo kết tủa BaCO3: \[ CO_2 + Ba(OH)_2 \rightarrow BaCO_3 \downarrow + H_2O \] - H2O không tạo kết tủa nhưng làm tăng khối lượng dung dịch. Theo đề bài: - Khối lượng kết tủa BaCO3 = 9,85 gam - Khối lượng dung dịch giảm 3,29 gam (do phản ứng tạo kết tủa và hấp thụ khí) **Bước 3: Tính số mol BaCO3 (tương đương số mol CO2)** Khối lượng mol BaCO3: \[ Ba = 137, \quad C = 12, \quad O_3 = 16 \times 3 = 48 \] \[ M_{BaCO_3} = 137 + 12 + 48 = 197 \text{ g/mol} \] Số mol BaCO3: \[ n_{BaCO_3} = \frac{9,85}{197} = 0,05 \text{ mol} \] Vậy số mol CO2 sinh ra là 0,05 mol. **Bước 4: Tính số mol H2O** Khối lượng dung dịch giảm 3,29 gam là do hấp thụ CO2 và H2O. Tuy nhiên, chỉ CO2 tạo kết tủa, còn H2O được hấp thụ vào dung dịch. Khối lượng nước tạo ra: \[ m_{H_2O} = \text{khối lượng giảm} - m_{CO_2} \] Khối lượng CO2: \[ m_{CO_2} = n_{CO_2} \times M_{CO_2} = 0,05 \times 44 = 2,2 \text{ gam} \] Khối lượng nước: \[ m_{H_2O} = 3,29 - 2,2 = 1,09 \text{ gam} \] Số mol H2O: \[ n_{H_2O} = \frac{1,09}{18} = 0,0606 \text{ mol} \] **Bước 5: Tính số mol C và H trong Q1** - Số mol C trong Q1 bằng số mol CO2: \[ n_C = 0,05 \text{ mol} \] - Số mol H trong Q1 bằng \(2 \times n_{H_2O}\): \[ n_H = 2 \times 0,0606 = 0,1212 \text{ mol} \] **Bước 6: Tính tỉ lệ mol C:H** \[ \frac{n_C}{n_H} = \frac{0,05}{0,1212} = 0,4125 \] Chia cả hai cho 0,05: \[ C : H = 1 : \frac{0,1212}{0,05} = 1 : 2,424 \] Gần bằng 1 : 2,4, làm tròn thành 1 : 2,4 hoặc 5 : 12 (nhân cả hai với 5). **Bước 7: Tính khối lượng mol của Q1** Khối lượng Q1 = 1,44 gam Số mol Q1: \[ n_{Q1} = n_C = 0,05 \text{ mol} \quad (\text{vì mỗi phân tử có } x \text{ nguyên tử C}) \] Khối lượng mol Q1: \[ M = \frac{1,44}{0,05} = 28,8 \text{ g/mol} \] **Bước 8: Xác định công thức phân tử** Giả sử công thức phân tử là \( C_xH_y \) với tỉ lệ nguyên tử C:H gần 1:2,4. Khối lượng mol gần 28,8 g/mol. Thử các công thức: - \( C_2H_6 \): molar mass = 2*12 + 6*1 = 30 g/mol, tỉ lệ H/C = 3, hơi cao - \( C_2H_4 \): molar mass = 2*12 + 4*1 = 28 g/mol, tỉ lệ H/C = 2, phù hợp hơn - \( C_3H_8 \): molar mass = 44 g/mol, lớn hơn 28,8 Tỉ lệ H/C thực tế là 2,4, gần với 2. Vậy công thức phân tử có thể là \( C_2H_4 \) (etylen). **Kết luận:** Công thức phân tử của hydrocarbon Q1 là \( C_2H_4 \).