Xác định công thức phân tử của một hydrocarbon lỏng X biết: khi cháy hoàn toàn 1,20 g X thu được 3,52 g CO₂ và 1,44 g H₂O.

Để xác định công thức phân tử của hydrocarbon lỏng X, ta cần tính số mol của CO₂ và H₂O được tạo ra từ phản ứng cháy hoàn toàn. Bước 1: Tính số mol của CO₂ và H₂O. - Khối lượng mol CO₂ = 44 g/mol - Số mol CO₂ = 3,52 g / 44 g/mol = 0,08 mol - Khối lượng mol H₂O = 18 g/mol - Số mol H₂O = 1,44 g / 18 g/mol = 0,08 mol Bước 2: Tính số mol nguyên tử C và H. - Mỗi mol CO₂ chứa 1 mol C, do đó số mol C = 0,08 mol. - Mỗi mol H₂O chứa 2 mol H, do đó số mol H = 2 × 0,08 mol = 0,16 mol. Bước 3: Tính khối lượng của C và H. - Khối lượng C = số mol C × khối lượng mol C = 0,08 mol × 12 g/mol = 0,96 g. - Khối lượng H = số mol H × khối lượng mol H = 0,16 mol × 1 g/mol = 0,16 g. Bước 4: Tính khối lượng của X. Khối lượng X = khối lượng C + khối lượng H = 0,96 g + 0,16 g = 1,12 g. Bước 5: Tính khối lượng của X thực tế và khối lượng còn lại là O. Khối lượng O trong sản phẩm cháy là: Khối lượng O = Khối lượng ban đầu của X - (khối lượng C + khối lượng H) = 1,20 g - 1,12 g = 0,08 g. Bước 6: Tính số mol O. Khối lượng mol O = 16 g/mol. Số mol O = 0,08 g / 16 g/mol = 0,005 mol. Bước 7: Tính tỉ lệ số mol C, H, O. Tỉ lệ số mol: - C : H : O = 0,08 : 0,16 : 0,005. Chia cho số mol nhỏ nhất (0,005): - C : H : O = (0,08/0,005) : (0,16/0,005) : (0,005/0,005) = 16 : 32 : 1. Tỉ lệ số nguyên tử C:H = 16:32 và giảm về tỉ lệ đơn giản là 1:2. Bước 8: Xác định công thức phân tử. Dựa vào tỉ lệ C:H = 1:2, ta có công thức phân tử của hydrocarbon là C_nH_m với n = 1 và m = 2. Vì X là hydrocarbon lỏng, ta có công thức phân tử là C_nH_2n, với n = 1, thì công thức phân tử là C_1H_2 = CH₂. **Kết luận:** Công thức phân tử của hydrocarbon lỏng X là CH₂.