Đốt cháy hoàn toàn 1 lượng hi đrocacbon X. Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dd $Ba(OH)_2$ dư tạo ra 29,55 g kết tủa, dd sau phản ứng có khối lượng giảm 19,35 gam so với dd $Ba(OH)_2$ ban đầu. công thức phân tử là?

Question

Huycindy · Accepted Answer

$\mathrm{CO_2} + \mathrm{Ba(OH)_2} ightarrow \mathrm{BaCO_3} + \mathrm{H_2O}$
Ta có: $n_{\mathrm{BaCO_3}} = \dfrac{29,55}{197} = 0,15\ (mol)$
$n_{\mathrm{C}} = n_{\mathrm{CO_2}} = n_{\mathrm{BaCO_3}} = 0,15\ (mol)$
Lại có: $m_{	ext{giảm}} = m_{\mathrm{BaCO_3}} - m_{\mathrm{CO_2}} - m_{\mathrm{H_2O}}$
$19,35 = 29,55 - 0,15 . 44 - m_{\mathrm{H_2O}}$
$\Rightarrow m_{\mathrm{H_2O}} = 3,6\ (g)$
$\Rightarrow n_{\mathrm{H_2O}} = \dfrac{3,6}{18} = 0,2\ (mol)$
$\Rightarrow n_{\mathrm{H}} = 2 . n_{\mathrm{H_2O}} = 2 . 0,2 = 0,4\ (mol)$
Ta thấy: $n_{\mathrm{H_2O}} > n_{\mathrm{CO_2}}$
$\Rightarrow$ Hydrocarbon $X$ ban đầu là alkane. (CTTQ: $ m{C_nH_{2n+2}}\ (n \ge 1)$
Ta có: $n_X = n_{\mathrm{H_2O}} - n_{\mathrm{CO_2}} = 0,2 - 0,15 = 0,05\ (mol)$
$ightarrow n = \dfrac{n_{\mathrm{CO_2}}}{n_X} = \dfrac{0,15}{0,05} = 3$
$\Rightarrow$ Công thức phân tử của $m X$ là $ \mathrm{C_3H_8}$

Timi · Answer

Để giải bài toán này, trước tiên chúng ta cần phân tích các dữ liệu đã cho.

1. **Khối lượng kết tủa**: 29,55 g.
   Kết tủa này là BaCO₃ (barium carbonate), được tạo ra khi CO₂ tác dụng với Ba(OH)₂.

2. **Khối lượng giảm của dung dịch**: 19,35 g.
   Điều này có nghĩa là khối lượng của CO₂ sinh ra trong quá trình cháy của hydrocarbon X.

Từ phản ứng giữa Ba(OH)₂ và CO₂:
$$ \text{Ba(OH)}_2 + \text{CO}_2 \rightarrow \text{BaCO}_3 + \text{H}_2\text{O} $$

### Bước 1: Tính số mol BaCO₃
Khối lượng mol của BaCO₃:
- Ba: 137 g/mol
- C: 12 g/mol
- O₃: 16 g/mol × 3 = 48 g/mol

=> Khối lượng mol của BaCO₃ = 137 + 12 + 48 = 197 g/mol.

Số mol BaCO₃:
$$
n = \frac{m}{M} = \frac{29,55 \text{ g}}{197 \text{ g/mol}} \approx 0,15 \text{ mol}
$$

### Bước 2: Tính số mol CO₂
Từ phản ứng, 1 mol CO₂ tạo ra 1 mol BaCO₃, do đó số mol CO₂ cũng là 0,15 mol.

### Bước 3: Tính khối lượng CO₂
Khối lượng mol của CO₂:
- C: 12 g/mol
- O₂: 16 g/mol × 2 = 32 g/mol

=> Khối lượng mol của CO₂ = 12 + 32 = 44 g/mol.

Khối lượng CO₂:
$$
m = n \times M = 0,15 \text{ mol} \times 44 \text{ g/mol} = 6,6 \text{ g}
$$

### Bước 4: Tính số mol hydrocarbon X
Biết rằng khối lượng giảm là 19,35 g, khối lượng CO₂ là 6,6 g, suy ra khối lượng H₂O sinh ra là:
$$
\text{Khối lượng H}_2\text{O} = 19,35 \text{ g} - 6,6 \text{ g} = 12,75 \text{ g}
$$

Khối lượng mol của H₂O = 18 g/mol, số mol H₂O:
$$
n = \frac{m}{M} = \frac{12,75 \text{ g}}{18 \text{ g/mol}} \approx 0,708 \text{ mol}
$$

### Bước 5: Tính số mol của hydrocarbon X
Giả sử hydrocarbon X có công thức là CₓHᵧ, phản ứng cháy của hydrocarbon là:
$$
\text{C}_x\text{H}_y + O_2 \rightarrow x \text{CO}_2 + \frac{y}{2} \text{H}_2\text{O}
$$

Số mol CO₂ là x = 0,15 mol.
Số mol H₂O là $\frac{y}{2} = 0,708 \Rightarrow y = 1,416$.

Tính toán đơn giản cho x và y:
- x = 0,15 mol
- y = 1,416 mol

Chúng ta cần xác định tỉ lệ nhỏ nhất của x và y:
- Chia x và y cho 0,15 (số mol CO₂):
$$
x = 1, y = \frac{1,416}{0,15} \approx 9,44
$$

Như vậy, công thức phân tử của hydrocarbon X sẽ là C₁H₉ (khoảng C₁H₈).

### Kết luận
Công thức phân tử của hydrocarbon X là **C₁H₈**.

Minh Thư ୨୧ · Answer

{"userId":5444935,"userName":"24251012"}

$-$ Số mol kết tủa ($BaCO_{3}$) $:$ $n_{BaCO_3} = \frac{29,55}{197} = 0,15\text{ mol}$

$-$ Số mol $CO_{2}$ $:$ Vì $Ba(OH)_2$ dư nên $n_{CO_2} = n_{BaCO_3} = 0,15\text{ mol}$

$-$ Áp dụng công thức khối lượng dung dịch giảm $:$ $\Delta m_{\text{giảm}} = m_{\text{kết tủa}} - (m_{CO_2} + m_{H_2O})$

$-$ Thay số tìm khối lượng nước $:$ $19,35 = 29,55 - (0,15 \times 44 + m_{H_2O}) \Rightarrow m_{H_2O} = 3,6\text{ gam}$

$-$ Số mol nước $:$ $n_{H_2O} = \frac{3,6}{18} = 0,2\text{ mol}$

$-$ Lập tỉ lệ tìm số nguyên tử $C$ và $H:$ $n_C = n_{CO_2} = 0,15\text{ mol}$ $;$ $n_H = 2 \times n_{H_2O} = 0,4\text{ mol}$

$+$ Tỉ lệ $x : y = n_C : n_H = 0,15 : 0,4 = 3 : 8$

$-$ Công thức phân tử của hydrocarbon X là $C_{3}H_{8}$ ( Propane )

Đốt cháy hoàn toàn 1 lượng hi đrocacbon X. Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dd $Ba(OH)_2$ dư tạo ra 29,55 g kết tủa, dd sau phản ứng có khối lượng giảm 19,35 gam so với dd $Ba(OH)_2$ ban đầu. công thứ...