Cho 17,92 lít khí (đktc) hỗn hợp khí X gồm CH3 CH2 CH3, CH≡C-CH=CH2; CH≡C-CH3, CH2 =CH2 và H2 có tỉ lệ số mol tương ứng là 1:1:3:2:9 qua xúc tác Ni nung nóng. Sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối đối với H2 bằng 14,5. Dẫn hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 bằng 14,5. Dẫn hỗn hợp khí Y đi chậm qua bình chứa dung dịch Br 2 dư, sau khi các phản ứng kết thúc thấy khối lượng bình tăng m gam và thoát ra 6,72 lít khí (đktc) hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với He bằng 4,5833. Giá trị của m và số mol Br 2 tham gia phản ứng là?

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

Các hidrocacbon không no đều có chỉ số H= 4 nên đặt công thức chung là C x H 4. *Phản ứng của X với Ni nung nóng: C x H 4+ y H2 → C x H 4+2y (1)

Theo bảo toàn khối lượng ta có: m Y = m X = ?→ n Y = ? mol *Phản ứng của Y với dung dịch Br 2 dư: Y gồm Z (C3H8, C2H6, C4H10 ) và các hidrocacbon không no: C n H m C n H m+ a Br 2 → C n H m Br 2a (2) Khối lượng bình brom tăng lên bằng khối lượng hidrocacbon không no trong Y

Bảo toàn khối lượng ta có: m Z+ m CnHm = m Y Nên m bình brom tăng = m CnHm = m Y− m Z = ? gam Xét cả quá trình thì toàn bộ liên kết kém bền đều bị đứt hết Dùng bảo toàn số mol liên kết pi để suy ra số mol Br 2. Tính n X = 0,8 mol; n Z = 0,3 mol; M Y = 29 g/mol; M Z = 18,3332 g/mol M X = (44.1+ 52.1+40.3+28.2+2.9): 16= 18,125 g/mol Các hidrocacbon không no đều có chỉ số H= 4 nên đặt công thức chung là C x H 4. *Phản ứng của X với Ni nung nóng: C x H 4+ y H2 → C x H 4+2y (1)

Theo bảo toàn khối lượng ta có: m Y = m X = 0,8.18,125= 14,5 gam → n Y = 14,5: 29= 0,5 mol

Theo phản ứng (1) thấy số mol khí giảm xuống bằng số mol H2 phản ứng

Vậy n H2 phản ứng = 0,8- 0,5= 0,3 mol *Phản ứng của Y với dung dịch Br 2 dư: Y gồm Z (C3H8, C2H6, C4H10 ) và các hidrocacbon không no: C n H m C n H m+ a Br 2 → C n H m Br 2a (2) Khối lượng bình brom tăng lên bằng khối lượng hidrocacbon không no trong Y

Bảo toàn khối lượng ta có: m Z+ m CnHm = m Y Nên m bình brom tăng = m CnHm = m Y− m Z = 14,5- 0,3.4.4,5833= 9 gam Xét cả quá trình thì toàn bộ liên kết kém bền đều bị đứt hết Đặt công thức chung của H2 phản ứng và Br 2 phản ứng là X 2. C4H4+ 3X 2 → C4H4 X 6 C3H4+ 2X 2 → C3H4 X 4 C2H4+ X 2 → C2H4 X 2 Tổng số mol liên kết kém bền trong X là n

Ta có: n X2 = 3.n C4H4+ 2.n C3H4+ n C2H4 = 3.1+ 2.3+ 2 over 16.0,8 = 0,55(mol) Nên n Br2 pứ = n X2− n H2 pứ = 0,55- 0,3= 0,25 mol

Đáp án C

Từ phân tích trên, đáp án đúng là C. 9 gam và 0,3 mol.