Cho: Cracking butan → hỗn hợp X (ankan + anken)

• Phản ứng với Br\(_{2}\) dư:
• • Khí thoát ra = 60% thể tích X → khí HBr
  • Brom phản ứng = 25,6g → số mol Br\(_{2}\) = 0,16 mol = số mol anken (vì anken + Br\(_{2}\) → sản phẩm cộng)
• Khối lượng dung dịch brom tăng 5,6g → Br\(_{2}\) bị hấp thụ (tạo sản phẩm cộng).

Bước 1: Gọi tổng mol hỗn hợp X = \(n\).

• Khí thoát ra = 0,6 \(n\) mol (HBr)
• Anken = 0,16 mol → ankan = \(n - 0 , 16\) mol

Bước 2: Tính mol CO\(_{2}\) và H\(_{2}\)O khi đốt cháy:

• Butan (C4) → mỗi mol cho 4 mol C và 10 mol H (ankan) hoặc 8 mol H (anken)
• CO\(_{2}\) = \(4 n\) mol
• H\(_{2}\)O = \(\frac{1}{2} \times\) tổng số mol H trong hỗn hợp

Tính tổng H:

\(H = 10 \times \left(\right. n - 0.16 \left.\right) + 8 \times 0.16 = 10 n - 1.6 + 1.28 = 10 n - 0.32\)

Nên:

\(b = \frac{H}{2} = \frac{10 n - 0.32}{2} = 5 n - 0.16\)

Kết quả:

\(a = 4 n , b = 5 n - 0.16\)

* Thí nghiệm 1: Cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch Br₂

Đặt số mol anken A và ankin B lần lượt là x và y (mol)

n_X = x + y = 0,5 (1)

C_nH_2n + Br₂ → C_nH_2nBr₂

x             x

C_mH_2m-2 + 2Br₂ → C_mH_2m-2Br₄

y                    2y

=> n_Br2 = x + 2y = 0,8 (2)

Từ (1) và (2) ta có: 

* Thí nghiệm 2: Đốt cháy hỗn hợp X

Hấp thụ CO₂ vào dung dịch Ca(OH)₂ thấy xuất hiện kết tủa, thêm KOH dư vào dung dịch thu được lại tiếp tục xuất hiện kết tủa nên ta có các phương trình hóa học sau:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

0,25                  ←   0,25

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂

0,05           ←            0,025

Ca(HCO₃)₂ + 2KOH → K₂CO₃ + CaCO₃ + 2H₂O

0,025                ←                       0,025

n_CO2 = 0,25 + 0,05 = 0,3 mol

Ta có: m _{dung dịch giảm} = m_CaCO3 – m_CO2 – m_H2O => 7,48 = 25 – 0,3.44 – m_H2O

=> m_H2O = 4,32 gam => n_H2O = 4,32/18 = 0,24 mol

Mặt khác, n_B = n_CO2 – n_H2O = 0,3 – 0,24 = 0,06 mol

=> n_A = 0,06(2/3) = 0,04 mol

BTNT C: n_CO2 = n.n_A + m.n_B => 0,04n + 0,06m = 0,3

=> 2n + 3m = 15 (n≥2, m≥2)

 Vậy A là C₃H₆ và B là C₃H₄

Khối lượng của hỗn hợp là: m = m_C3H6 + m_C3H4 = 0,04.42 + 0,06.40 = 4,08 (gam)

1. số mol Br2 phản ứng: nBr2 = 6,4 / 160 = 0,04 mol → phản ứng với các hiđrocacbon không no trong X.
2. hỗn hợp Y thoát ra: V = 4,704 lít → nY = 4,704 / 22,4 = 0,21 mol
3. tỉ khối hơi Y so với H2: M̄ = 117/7 ≈ 16,71 g/mol → khối lượng Y = n·M̄ = 0,21·16,71 ≈ 3,51 g
4. m isobutan = khối lượng Y + khối lượng phần đã phản ứng với Br2 = 3,51 + 6,4 = 9,91 g ≈ 9,92 g

kết quả: m ≈ 9,92 g

a) Tính \(m\):

1. Số mol khí:

\(n_{k h \overset{ˊ}{\imath}} = \frac{11 , 2}{22 , 4} = 0 , 5 \&\text{nbsp};\text{mol}\)

1. Khối lượng Fe và Al theo tỉ lệ:

\(m_{A l} = 0 , 3 m , m_{F e} = 0 , 7 m\)

1. Khối lượng rắn còn lại:

\(m_{r \overset{ˊ}{\overset{ }{a}} n} = 0 , 75 m\)

1. Khối lượng kim loại phản ứng:

\(m_{p h ả n ứ n g} = m - 0 , 75 m = 0 , 25 m\)

1. Giải hệ phương trình dựa vào phản ứng và số mol khí để tìm \(m\).

b) Tính thể tích dung dịch NaOH:

1. Số mol kết tủa tính theo khối lượng 7,8 g.
2. Tính số mol OH\(^{-}\) cần theo tỉ lệ phản ứng với Al và Fe trong dung dịch.
3. Tính thể tích NaOH 2M:

\(V = \frac{n_{O H^{-}}}{2}\)

phản ứng với Br2: các hiđrocacbon không no + Br2 → dẫn xuất brom
khối lượng Br2 phản ứng = 55,23 g → nBr2 = 55,23/160 ≈ 0,345 mol

hỗn hợp Y còn lại là các hiđrocacbon no (CH4, C2H6…)

đốt cháy Y: CxHy + O2 → CO2 + H2O
hấp thụ CO2, H2O vào Ba(OH)2: CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓, H2O tạo dung dịch Z chứa Ba²⁺ dư

thêm NaOH: Ba²⁺ + OH⁻ → BaCO3↓
nNaOH = 0,02 mol → xác định Ba²⁺ và HCO3⁻

từ số mol khí, tính lại m isobutan ban đầu = 25,8 g

các phương trình hóa học chính:

1. C4H10 → C4H8 + H2 (tách H2)
2. C4H10 → CH4 + C3H6 (cracking)
3. C4H10 → C2H6 + C2H4 (cracking)
4. CxHy + Br2 → CxHyBrz
5. Y + O2 → CO2 + H2O
6. CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O
7. Ba²⁺ + OH⁻ → BaCO3↓

kết quả: m = 25,8 g

a, PT: \(C_2H_4+Br_2\rightarrow C_2H_4Br_2\)

Ta có: \(n_{Br_2}=\dfrac{4}{160}=0,025\left(mol\right)\)

Theo PT: \(n_{C_2H_4}=n_{Br_2}=0,025\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}\%V_{C_2H_4}=\dfrac{0,025.22,4}{2,8}.100\%=20\%\\\%V_{CH_4}=100-20=80\%\end{matrix}\right.\)

b, Ta có: \(n_{CH_4}=\dfrac{2,8.80\%}{22,4}=0,1\left(mol\right)\)

PT: \(CH_4+2O_2\underrightarrow{t^o}CO_2+2H_2O\)

\(C_2H_4+3O_2\underrightarrow{t^o}2CO_2+2H_2O\)

Theo PT: \(n_{CO_2}=n_{CH_4}+2n_{C_2H_4}=0,15\left(mol\right)\)

PT: \(CO_2+Ca\left(OH\right)_2\rightarrow CaCO_{3\downarrow}+H_2O\)

Theo PT: \(n_{CaCO_3}=n_{CO_2}=0,15\left(mol\right)\)

\(\Rightarrow a=m_{CaCO_3}=0,15.100=15\left(g\right)\)

a, PT: �2�4+��2→�2�4��2C2​H4​+Br2​→C2​H4​Br2​

Ta có: ���2=4160=0,025(���)nBr2​​=1604​=0,025(mol)

Theo PT: ��2�4=���2=0,025(���)nC2​H4​​=nBr2​​=0,025(mol)

⇒{%��2�4=0,025.22,42,8.100%=20%%���4=100−20=80%⇒⎩⎨⎧​%VC2