Bài 9.11 trang 19 SBT Hóa học 12

Đề bài

Hỗn hợp khí A chứa propan và một amin đơn chức. Lấy 6 lít A trộn với 30 lít oxi rồi đốt. Sau phản ứng thu được 43 lít hỗn hợp gồm hơi nước, khí cacbonic, nitơ và oxi còn dư. Dẫn hỗn hợp này qua H₂SO₄ đặc thì thể tích còn lại 21 lít, sau đó cho qua dung dịch NaOH dư thì còn lại 7 lít. Các thể tích đo ở cùng điều kiện. Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo và tên của amin trong hỗn hợp A. 

Lời giải chi tiết

\(C_3H_8+5 \;O_2 \xrightarrow{{t^0}}3\; CO_2+4 \;H_2O\) 

\(C_xH_yN+(x+\dfrac{{y}}{{4}}) \;O_2\xrightarrow{{t^0}}\)

\(x \;CO_2+\dfrac{{y}}{{2}} \;H_2O+\dfrac{{1}}{{2}} \;N_2\)

Hỗn hợp gồm hơi nước, khí cacbonic, nitơ và oxi còn dư. Dẫn hỗn hợp này qua H₂SO₄ đặc thì thể tích còn lại 21 lít, sau đó cho qua dung dịch NaOH dư thì còn lại 7 lít.

\(n \;H_2O+H_2SO_4\to H_2SO_4.nH_2O\)

\(NaOH+CO_2 \to Na_2CO_3+H_2O\)

Thể tích hơi nước : \(43 - 21 =22 \;(lít)\)

Thể tích CO₂: \(21 - 7 = 14\; (lít)\)

Để tạo ra 22 lít hơi nước cần 11 lít O₂ (vì để tạo ra 1 mol H₂O cần 0,5 mol O₂)

Để tạo ra 14 lít CO₂ cần 14 lít O₂ (vì để tạo ra 1 mol CO₂ cần 1 mol O₂) Thể tích O₂ đã tham gia phản ứng là: \(14 + 11 = 25 \;(lít)\)

Thể tích \(O_2\) còn dư : \(30- 25 = 5 \;(lít)\)

Thể tích \(N_2\) : \(7 - 5 = 2 \;(lít)\)

Thể tích \(C_xH_yN\)\(= 2\times {V_{{N_2}}}=4 (lít)\)

Thể tích \(C_3H_8\) \(= 6-4 = 2 \;(lít)\)

Khi đốt 2 lít C₃H₈ thu được 6 lít CO₂ và 8 lít hơi nước. Vậy khi đốt 4 lít \( C_xH_yN\) thu được \(14-6 = 8\; (lít)\) CO₂ và \(22 - 8 = 14 \;(lít)\) hơi nước.

\( \Rightarrow x = \dfrac{8}{4} = 2;\; y = \dfrac{{14 \times 2}}{4} = 7\) 

Công thức phân tử của amin là \(C_2H_7N\) .

Các công thức cấu tạo :

\(CH_3-CH_2-NH_2\) (etylamin);

\(CH_3-NH-CH_3\) (đimetylamin)