Hỗn hợp X gồm C­ 2 H2, C3H6, C4H10 và H2. Cho 7,64 gam hỗn hợp X qua bình đựng dung dịch brom dư thấy có 41,6 gam brom tham gia phản ứng. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 13,44 lít (đktc) hỗn hợp X thu được 47,52 gam CO2 và m gam nước. Giá trị của m 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.

Gọi số mol C­ 2 H2, C3H6, C4H10 và H2 trong 7,64 gam hỗn hợp X lần lượt là a, b, c, d mol. Lập các phương trình về khối lượng X và số mol Br 2 phản ứng. Giả sử 13,44 lít hỗn hợp X nặng gấp k lần 7,64 gam hỗn hợp X Khi đó lập các phương trình về số mol X và số mol CO2. Biến đổi các phương trình trên để tìm được k, từ đó tính được khối lượng của 13,44 lít hỗn hợp X

Ta có: m hỗn hợp X = m C+ m H từ đó tính được m H và khối lượng nước sau khi đốt cháy. Gọi số mol C­ 2 H2, C3H6, C4H10 và H2 trong 7,64 gam hỗn hợp X lần lượt là a, b, c, d mol

Ta có: m hỗn hợp X = 26a+ 42b+ 58c+ 2d = 7,64 (gam) (1)

Ta có: n Br2 phản ứng = 2.n C2H2+ n C3H6 = 2a+ b = 41,6: 160 = 0,26 mol (2) Giả sử 13,44 lít hỗn hợp X nặng gấp k lần 7,64 gam hỗn hợp X

Vậy trong 13,44 lít hỗn hợp X có chứa ka mol C2H2; kb mol C3H6; kc mol C4H10 và kd mol H2

Suy ra n hỗn hợp X = k(a+ b+ c+ d) = 13,44: 22,4 = 0,6 mol (3) Khi đốt 13,44 lít hỗn hợp X thu được n CO2 = k(2a+ 3b+ 4c) = 47,52: 44 = 1,08 (mol) (4) Cộng theo vế của (1) với 2.(2) ta được: 26a+ 42b+ 58c+ 2d+ 2.(2a+ b) = 7,64+ 2.0,26 = 8,16 → 30a+ 44b+ 58c+ 2d = 8,16 (*1) Cộng theo vế của 2.(3) với 14.(4) ta được: 2k(a+ b+ c+ d)+ 14k(2a+ 3b+ 4c) = k (30a+ 44b+ 58c+ 2d) = 2.0,6+ 14.1,08 = 16,32 (*2)

Từ (*1) và (*2) ta suy ra k = 16,32: 8,16 = 2

Suy ra khối lượng của 13,44 lít hỗn hợp X là 7,64.k = 15,28 (gam)

Ta có: m hỗn hợp X = m C+ m H suy ra m H = m X− m C = 15,28− 1,08.12 = 2,32 gam → n H = 2,32 mol → n H2O = 1,16 mol → m H2O = 20,88 (gam)

Đáp án D

Từ phân tích trên, đáp án đúng là D. 20,88..