Đề kiểm tra 15 phút - Đề số 3 - Chương V - Hóa học 11

Đề bài

Câu 1. Đốt cháy 3 lít hỗn hợp khí gồm hai hiđrocacbon no kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, dẫn sản phẩm lần lượt qua bình (1) đựng CaCl₂ khan rồi bình (2) đựng dung dịch KOH. Sau thí nghiệm khối lượng bình (1) tăng 6,43 gam, bình (2) tăng 9,82 gam. Xác định công thức hiđrocacbon và tính hàm lượng phần trăm (theo thể tích) của chúng trong hỗn hợp, các thể tích khí đo ở đktc.

Câu 2. Đốt cháy hoàn toàn 3,36 lít một ankan khí X (đktc), thu được 13,2 gam khí CO₂. Xác định công thức phân tử của X.

Lời giải chi tiết

Câu 1.

+) Lập công thức hai hiđrocacbon no.

Gọi công thức của hiđrocacbon thứ nhất: \({C_n}{H_{2n + 2}}\) có (a mol)

và công thức của hiđrocacbon thứ hai: \({C_m}{H_{2m + 2}}\) có (b mol)

Ta có: n_{hỗn hợp} \( = \dfrac{3}{{22,4}}\left( {mol} \right) \Rightarrow a + b = \dfrac{3}{{22,4}}\)   (I)

Phản ứng:         

Vì bình (1) hấp thụ H₂O nên khối lượng bình tăng bằng khối lượng H₂O

\( \Rightarrow {m_{{H_2}O}} = 6,43\left( {gam} \right)\)

\(\Rightarrow {m_{{H_2}O}} = a\left( {n + 1} \right) + b\left( {m + 1} \right) \)\(\,= \dfrac{{6,43}}{{18}}{\rm{  }}\left( {II} \right)\)

Bình (2) hấp thụ CO₂ nên khối lượng bình tăng bằng khối lượng CO₂

\( \Rightarrow {m_{C{O_2}}} = 9,82gam \)\(\Rightarrow {n_{C{O_2}}} = an + bm = \dfrac{{9,82}}{{44}}{\rm{    }}\left( {III} \right)\)

Vì hai ankan kế tiếp nhau nên m = n + 1    (IV)

Từ (4) \( \Rightarrow an + b\left( {n + 1} \right) = \dfrac{{9,82}}{{44}}\)

\( \Leftrightarrow n\left( {a + b} \right) + b = \dfrac{{9,82}}{{44}}\)

\(\Leftrightarrow \dfrac{3}{{22,4}}.n + b = \dfrac{{9,82}}{{44}}\)

Vì là chất khí nên \(1 \le n \le 4\)

- Khi \(n = 1\) \( \Rightarrow b = \dfrac{{9,82}}{{44}} - \dfrac{3}{{22,4}} = \dfrac{{87,968}}{{985,6}} \)\(\,= 0,0893\left( {mol} \right)\)

Mà \(a + b = 0,134 \Rightarrow a = 0,0447\left( {mol} \right)\)

- Khi \(n = 2 \) \(\Rightarrow b = \dfrac{{9,82}}{{44}} - \dfrac{6}{{22,4}} = \dfrac{{ - 44,032}}{{985,6}} < 0\) (loại)

Do vậy khi n càng lớn thì b càng giảm nên loại các trường hợp còn lại.

Vậy nghiệm duy nhất: n = 1; m = n + 1 = 2

Suy ra công thức hai ankan: CH₄ và C₂H₆

+) Tính thành phần phần trăm thể tích các khí:

Gọi a là số mol CH₄ và b là số mol của C₂H₆ trong 3 lít hỗn hợp.

Ta có:

Từ (1) và (2) \( \Rightarrow a + 2b = \dfrac{{9,82}}{{44}}{\rm{   }}\left( b \right)\)

Giải (a) và (b), ta được: \(\left\{ \begin{array}{l}a = 0,0447\left( {mol} \right)\\b = 0,0893\left( {mol} \right)\end{array} \right.\)

Vì là chất khí nên %V = %n

Vậy: \(\% {V_{C{H_4}}} = \% {n_{C{H_4}}} \)\(\,= \dfrac{{0,0447}}{{0,0447 + 0,0893}} \times 100\%  = 33,3\% \)

        \(\% {V_{{C_2}{H_6}}} = \% {n_{{C_2}{H_6}}}\)\(\, = 100\%  - 33,3\%  = 66,7\% \)

Câu 2.

Ta có: \({n_{ankan}} = \dfrac{{3,36}}{{22,4}} = 0,15\left( {mol} \right);\)

\({n_{C{O_2}}} = \dfrac{{13,2}}{{44}} = 0,3\left( {mol} \right)\)

Phản ứng:         \(\begin{array}{l}Cn{H_{2n + 2}} + \left( {\frac{{3n + 1}}{2}} \right){O_2} \to nC{O_2} + \left( {n + 1} \right){H_2}O{\rm{     }}\left( 1 \right)\\{\rm{ 0,15 }} \to {\rm{    \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,                               0,15n                           }}\left( {mol} \right)\end{array}\)

Từ (1) \({n_{C{O_2}}} = 0,15n = 0,3 \Rightarrow n = 2\)

Vậy công thức phân tử: C₂H₆.