Đáp án đúng: C
Giải chi tiết:Theo bài ra ta có: \(nA = \frac{{2,24}}{{22,4}} = 0,1(mol);{n_{{O_2}}} = \frac{{6,72}}{{22,4}} = 0,3(mol) \)
Khi đốt cháy phản ứng xảy ra hoàn toàn hỗn hợp chỉ thu được CO2 và H2O, giả sử CTTQ ba hiđrocacbon là CxHy
PTHH: CxHy + ( x + \(\frac{y}{4}\))O2 xCO2 + \(\frac{y}{2}\)H2O
Cho toàn bộ sản phẩm qua bình 1 đựng H2SO4 đặc sau đó qua bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thì H2O hấp thụ vào H2SO4 đặc. => mH2O = 4,14 (g)
CO2 hấp thụ vào bình Ca(OH)2 dư tạo kết tủa CaCO3 theo PT
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
Ta có:
\(\begin{gathered}{n_{{H_2}O}} = \frac{{4,14}}{{18}} = 0,23(mol) \hfill \\{n_{C{O_2}}} = {n_{CaC{O_3}}} = \frac{{14}}{{100}} = 0,14(mol) \hfill \\ \end{gathered} \)
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố O cho phản ứng
\(\begin{gathered}{m_{{O_{2\,phan\,ung}}}} = {m_{O(C{O_2})}} + {m_{O({H_2}O)}} \hfill \\\Rightarrow {m_{{O_{2\,phan\,ung}}}} = 32 \times {n_{C{O_2}}} + 16 \times {n_{{H_2}O}} = 32 \times 0,14 + 16 \times 0,23 = 8,16(gam) \hfill \\\Rightarrow {n_{{O_{2\,phan\,ung}}}} = \frac{{8,16}}{{32}} = 0,255(mol) < 0,3. \hfill \\ \end{gathered} \)
Vậy oxi dư, hỗn hợp H-C cháy hoàn toàn.
mhỗn hợp H-C = mC + mH = 0,14.12 + 0,23.2 = 2,14 (gam)
Ta có: MTB của hỗn hợp A= \(\frac{{2,14}}{{0,1}} = 21,4\).Vậy trong hỗn hợp A có một hiđrocacbon là CH4.giả sử là X có mol là a ( a>0)
Khi đốt dạng tổng quát có thể có 2 phương trình sau:
CnH2n +2 + \(\frac{{3n + 1}}{2}{O_2}\) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) nCO2 + (n +1)H2O (1)
CmH2m + \(\frac{{3m}}{2}{O_2}\) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) mCO2 + mH2O (2)
Nhận thấy theo PT 1 : \({n_{{C_n}{H_{2n + 2}}}} = {n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2}}}\)
PT 2: \({n_{{H_2}O}} = {n_{C{O_2}}}\)
Vậy \({n_{{C_n}{H_{2n + 2}}}} = {n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2}}} = 0,23 - 0,14 = 0,09(mol)\)
\({n_{{C_m}{H_{2m}}}} = 0,1 - 0,09 = 0,01(mol)\)
Trường hợp 1: Nếu Y và Z cùng dạng CmH2m có số lần lượt là b và c ( b, c>0)
=> a = 0,09; b + c = 0,01
Vậy số mol CO2 = 0,09 + 0,01m = 0,14
=> m = 6 ( loại)
Trường hợp 2: Vậy X ( CH4), Y (Cn H2n+2), Z ( CmH2m) với 2 n, m 4.
=> a + b = 0,09.
=> c = 0,01
Vậy số mol CO2 = a + nb + 0,01m = 0,14
Vì 2 chất có số mol bằng nhau:
Nếu: a = b = \(\frac{{0,09}}{2} = 0,045(mol)\)
Ta có: 0,045 + 0,045n +0,01m = 0,14
4,5n + m = 9,5 (loại vì m 2 n <2)
Nếu: a = c = 0,01(mol).
=> b = 0,09 – 0,01 = 0,08 (mol)
Ta có: 0,01 + 0,08n + 0,01m = 0,14
8n + m = 13 ( loại vì n < 2)
Nếu: b = c = 0,01
=> a = 0,09 – 0,01 = 0,08 (mol)
Ta có: 0,08 + 0,01n + 0,01m = 0,14 => n + m = 6
khí đó
Vậy 3 hiđrocacbon có thể là: CH4; C2H6; C4H8
hoặc CH4; C3H8; C3H6
hoặc CH4; C4H10; C2H4
Vậy X, Y, Z không thể là C2H4; C2H6; C3H6
Đáp án C
