Đề bài
Hỗn hợp A ở thể lỏng chứa hexan và một amin đơn chức. Làm bay hơi 11,6 g A thì thể tích hơi thu được đúng bằng thể tích của 4,8 g oxi ở cùng nhiệt độ và áp suất. Trộn 4,64 g A với m gam O2[lấy dư] rồi đốt cháy. Sau phản ứng thu được 6,48 g nước và 7,616 lít hỗn hợp khí gồm CO2, N2và O2còn dư. Dẫn hỗn hợp khí này qua dung dịch NaOH [có dư] thì thể tích còn lại là 1,344 lít [các thể tích ở đktc].
a] Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo, tên và phần trăm về khối lượng của amin trong hỗn hợp A.
b] Tính m.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
a]
- Tính số mol A trong 4,64 g A
- Tính số mol nước,CO2 => \[{m_H},{m_C}\]
- Từ \[{m_C} + {m_H} + {m_N} = {m_A} = 4,64\]=>\[{m_N}\]=>\[{n_N}\]=>\[{n_A}\]=>\[n_{amin}\]=>\[n_{hexan}\]
- Tính số mol nước và CO2do amin sinh ra=> CTPT amin
b]
- Tính số mol oxi dư từ 1,344 lít hỗn hợp khí nitơ và oxi dư=> Khối lượng oxi dư
- Tính khối lượng oxi trong nước vàCO2
- Tính m
Lời giải chi tiết
a] Số mol hai chất trong 11,6g A=\[\dfrac{{4,8}}{{32}} = 0,15mol\]
Số mol hai chất trong 4,64g A= \[0,15\times\dfrac{{4,64}}{{11,6}} = 0,06mol\]
2C6H14+ 19O2 12CO2+ 14H2O
\[{C_x}{H_y}{N } + [x + \dfrac{y}{4}]{O_2}\xrightarrow{{{t^0}}}xC{O_2} \]
\[+ \dfrac{y}{2}{H_2}O + \dfrac{1}{2}{N_2}\]
Số mol H2O=\[\dfrac{{6,48}}{{18}} = 0,36mol \]
\[\to {m_H} = 0,36.2 = 0,72g\]
Số mol CO2+ N2+ O2còn dư là \[\dfrac{{7,616}}{{22,4}} = 0,34mol\]
Số mol N2+ O2còn dư là \[\dfrac{{1,344}}{{22,4}} = 0,06mol\]
số molCO2 = 0,34-0,06=0,28mol
\[m_C\]= \[0,28\times12\]= 3,36g
mNtrong 4,64 g A= 4,64-3,36-0,72=0,56g
Số mol CxHyN= \[\dfrac{{0,56}}{{14}} = 0,04mol\]
\[{n_{C_{6}H_{14}}}\]= 0,06- 0,04= 0,02mol
Khi đốt 0,02 mol C6H14sinh ra 0,12 mol CO2và 0,14 mol H2O. Vậy khi đốt 0,04 mol CxHyN số mol CO2sinh ra là 0,28-0,12=0,16 mol
Số mol H2O là: 0,36- 0,14= 0,22 mol
=> \[x = \dfrac{{0,16}}{{0,04}} = 4\]
\[\dfrac{y}{2} = \dfrac{{0,22}}{{0,04}} = 5,5 = > y = 11\]
Công thức phân tử là C4H11N.
Các công thức cấu tạo :
CH3- CH2- CH2- CH2- NH2butylamin
CH3- CH[CH3]-CH2-NH2isobutylamin
CH3
I
CH3-C-NH2tert-butylamin
I
CH3
CH3-CH2-CH[CH3]-NH2 sec-butylamin
CH3- CH2- CH2- NH - CH3metylpropylamin
CH3 CH[CH3] - NH - CH3metylisopropylamin
CH3- CH2- NH - CH2- CH3đietylamin
CH3 N[CH3] -CH2-CH3etylđimetylamin
\[\% {m_{{C_4}{H_{11}}N}} = \dfrac{{0,04 \times 73}}{{4,64}} \times 100\%\]
\[ = 62,93\% \]
b] Khối lượng O trong 0,36 mol H2O là : 0,36.16 = 5,76 [g]
Khối lượng O trong 0,28 mol CO2là : 0,28.32 = 8,96 [g]
Số mol O2còn dư : \[0,06 - \dfrac{{0,56}}{{28}} = 0,04\]mol
Khối lượng O2còn dư : 0,04.32 = 1,28 [g]
Khối lượng O2ban đầu : m = 5,76 + 8,96 + 1,28 = 16 [g].