Hỗn hợp X gồm một ankan và 2,24 lít khí Cl 2 (đktc). Chiếu ánh sáng qua X thu được 4,26 gam hỗn hợp Y gồm hai dẫn xuất (mono và điclo với tỉ lệ mol tương ứng là 2: 3) ở thể lỏng và 3,36 lít hỗn hợp khí Z (đktc). Cho Z tác dụng với NaOH vừa đủ thu được dung dịch có thể tích 200 ml và tổng nồng độ mol của các muối tan là 0,6M. Tên gọi của ankan và % thể tích của ankan đó trong hỗn hợp X lần lượt 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 công thức phân tử của ankan là C n H2n+2 (n≥1) Gọi số mol dẫn xuất monoclo C n H2n+1 Cl và điclo C n H2n Cl 2 lần lượt là 2x, 3x mol Khí Z gồm HCl, Cl 2, ankan dư tham gia phản ứng với NaOH hình thành muối NaCl và NaClO

Bảo toàn nguyên tố Cl tìm được số mol của mỗi dẫn xuất trong Y

Ta có: n ankan+ n Cl2 = n Y+ n Z từ đó tính được số mol ankan và % thể tích của ankan trong X

Từ khối lượng hỗn hợp Y tìm được công thức phân tử của ankan. Gọi công thức phân tử của ankan là C n H2n+2 (n≥1) Gọi số mol dẫn xuất monoclo C n H2n+1 Cl và điclo C n H2n Cl 2 lần lượt là 2x, 3x mol Khí Z gồm HCl, Cl 2, ankan dư tham gia phản ứng với NaOH hình thành muối NaCl và NaClO. ⇒ n NaCl+ n NaClO = 0,2.0,6 = 0,12 mol

Bảo toàn nguyên tố Cl ta có: 2n Cl2 = n dx monoclo+ 2n dx điclo+ n NaCl+ n NaClO ⇒ 2.0,1 = 2x+ 2.3x+ 0,12 → x = 0,01 mol

Ta có: n ankan+ n Cl2 = n Y+ n Z → n ankan = 0,15+ 0,05− 0,1 = 0,1 mol

Vậy % số mol của ankan đó trong hỗn hợp X là: (0,1)/(0,1+ 0,1).100\% = 50\%

Ta có: m hỗn hợp Y = m CnH2n+1Cl+ m CnH2nCl2 = 2x.(14n+36,5)+ 3x.(14n+71) = 4,26 gam → 0,02.(14n+36,5)+ 0,03(14n+71) = 4,26 → n = 2 → Công thức phân tử của ankan là C2H6 (etan)

Đáp án B

Từ phân tích trên, đáp án đúng là B. etan; 50%..