by Đốt cháy hoàn toàn 1,47 gam chất hữu cơ X (chỉ chứa C, H, O) bằng 1,0976 lít khí O$_{2 }$(ở đktc) lượng dùng vừa đủ thì sau thí nghiệm thu được H$_{2}$O; 2,156 gam CO$_{2}$. Tìm CTPT của X, biết tỉ khối hơi của X so với không khí nằm trong khoảng 3 < d$_{X/kk}$ < 4.
A. C$_{3}$H$_{4}$O$_{3}$.
B. C$_{3}$H$_{6}$O$_{3}$.
C. C$_{3}$H$_{8}$O$_{3}$.
D. Đáp án khác.
Hướng dẫn
Chọn phương án: B
Phương pháp giải:
+) Bảo toàn khối lượng: \({m_X} + {m_{{O_2}}} = {m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}}\)
+) Bảo toàn nguyên tố C: \({n_C} = {n_{C{O_2}}}\)
+) Bảo toàn nguyên tố H: \({n_H} = 2{n_{{H_2}O}}\)
⟹ n$_{O(hchc)}$
+) n$_{C}$ : n$_{H}$ : n$_{O}$ ⟹ CTĐGN của X
+) Xét khoảng giá trị của n ⟹ CTPT của X
Lời giải chi tiết:
Ta có: \({n_{{O_2}}} = \frac{{1,0976}}{{22,4}} = 0,049\left( {mol} \right)\) và \({n_{C{O_2}}} = \frac{{2,156}}{{44}} = 0,049\left( {mol} \right)\)
B. ảo toàn khối lượng cho phản ứng cháy:
\(\begin{array}{l}{m_X} + {m_{{O_2}}} = {m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}}\\ \Leftrightarrow 1,47 + 32.0,049 = 2,156 + 18{n_{{H_2}O}}\\ \Leftrightarrow {n_{{H_2}O}} = 0,049\end{array}\)
B. ảo toàn nguyên tố C: \({n_C} = {n_{C{O_2}}} = 0,049\left( {mol} \right)\)
B. ảo toàn nguyên tố H: \({n_H} = 2{n_{{H_2}O}} = 0,098\left( {mol} \right)\)
Khối lượng của O: \({m_O} = {m_{hchc}} – {m_C} – {m_H} = 1,47 – 0,049.12 – 0,098 = 0,784\left( {mol} \right)\)
\( \to {n_O} = \frac{{0,784}}{{16}} = 0,049\left( {mol} \right)\)
Ta có: \({n_C}:{n_H}:{n_O} = 0,049:0,098:0,049 = 1:2:1\)
⟹ CTĐGN của X là CH$_{2}$O
Đặt công thức phân tử của X là (CH$_{2}$O)$_{n}$
Theo đề bài: \(3 < {d_{X/kk}} < 4 \to 3 < \frac{{{M_X}}}{{29}} < 4 \to 3 < \frac{{30n}}{{29}} < 4 \to 2,9 < n < 3,87 \to n = 3\)
Vậy công thức phân tử của X là C$_{3}$H$_{6}$O$_{3}$.
Chọn B.
