Đốt cháy hoàn toàn một hợp chất hữu cơ X (C, H, N) bằng lượng không khí vừa

Phương pháp giải:

Sơ đồ tóm tắt: X {C, H, N} + Không khí {O₂, N₂} → CO₂ + H₂O + N₂

- Bảo toàn nguyên tố C ⟹ số mol C trong X

- Bảo toàn nguyên tố H ⟹ số mol H trong X

- Bảo toàn nguyên tố O ⟹ số mol O₂ trong không khí ⟹ số mol N₂ trong không khí

- Bảo toàn nguyên tố N ⟹ số mol N trong X

- Lập tỉ lệ n_C : n_H : n_N ⟹ CTĐGN ⟹ CTPT (dựa vào dữ kiện về tỉ khối)

Giải chi tiết:

Theo đề bài ta có: $n_{C{O}_2}=\frac{8,8}{44}=0,2\left(mol\right);n_{H_{2}O}=\frac{6,3}{18}=0,35\left(mol\right);n_{N_2}=\frac{34,72}{22,4}=1,55\left(mol\right)$

Sơ đồ tóm tắt: X {C, H, N} + Không khí {O₂, N₂} → CO₂ + H₂O + N₂

Bảo toàn nguyên tố C ⟹ $n_{C\left(X\right)}=n_{C{O}_2}=0,2\left(mol\right)$

Bảo toàn nguyên tố H ⟹ $n_{H\left(X\right)}=2n_{H_{2}O}=2\times 0,35=0,7\left(mol\right)$

Bảo toàn nguyên tố O ⟹ $2n_{O_2\left(kk\right)}=2n_{C{O}_2}+n_{H_{2}O}\to n_{O_2\left(kk\right)}=\frac{2n_{C{O}_2}+n_{H_{2}O}}{2}=\frac{2\times 0,2+0,35}{2}=0,375\left(mol\right)$

Do trong không khí N₂ chiếm 80% và O₂ chiếm 20% ⟹ $n_{N\left(X\right)}+2n_{N_2\left(kk\right)}=2n_{N_2\left(saupu\right)}\to n_{N\left(X\right)}=2n_{N_2\left(saupu\right)}-2n_{N_2\left(kk\right)}=2\times 1,55-2\times 1,5=0,1\left(mol\right)$

Bảo toàn nguyên tố N:

Ta có: $n_C:n_H:n_N=0,2:0,7:0,1=2:7:1$

⟹ CTĐGN của X là C₂H₇N

Đặt CTPT của X là (C₂H₇N)_n

Theo đề bài, tỉ khối của X so với O₂ nhỏ hơn 2 ⟹ $d_{X/O_2}=\frac{M_X}{M_{O_2}}<2\to \frac{45n}{32}<2\to n<1,422\to n=1$

Vậy CTPT của X là C₂H₇N.