Đốt cháy hoàn toàn m gam một amin X bằng lượng không khí vừa đủ thu được 17,6 gam CO2, 12,6 gam H2O và 69,44 lít N2 (đktc). Giả thiết không khí chỉ gồm N2 và O2 trong đó oxi chiếm 20% thể tích không khí. X có công thức là :
Đáp án đúng: D
Ta có: nCO2 = 17,6/44 = 0,4 mol; nH2O = 12,6/18 = 0,7 mol; nN2 = 69,44/22,4 = 3,1 mol.
Vì oxi chiếm 20% thể tích không khí, nên nO2 = 1/4.nN2 (trong không khí) = 1/4.3,1 = 0,775 mol.
Gọi công thức của amin là CxHyNz.
Ta có: nN2 (trong amin) = 3,1 - nN2 (trong không khí) = 3,1 - 3,1.80% = 3,1 - 2,48 = 0,62 mol.
Suy ra nN (trong amin) = 2.nN2 = 1,24 mol.
Ta có tỉ lệ: x : y : z = nC : nH : nN = 0,4 : 1,4 : 1,24 = 10 : 35 : 31 (số liệu có vẻ không ổn)
Kiểm tra lại số liệu đề bài:
- nCO2 = 17,6/44 = 0,4 mol
- nH2O = 12,6/18 = 0,7 mol
- nN2 = 69,44/22,4 = 3,1 mol
Tính lại nN2 (trong không khí) = 4/5 * 3,1 = 2,48 mol => nN2 (trong amin) = 3,1 - 2,48 = 0,62 mol => nN = 1,24 mol
nO2 (phản ứng) = 1/5 * 3,1 = 0,62 mol
BT O: nO (trong amin) + 2nO2 = 2nCO2 + nH2O => nO (trong amin) = 2*0,4 + 0,7 - 2*0,62 = 0,26 mol
Vậy amin này có O.
Xem xét lại đề bài, amin chỉ chứa C, H, N. Vậy số liệu đề bài có vấn đề.
Nếu đề bài cho 6,16 lít N2 thì nN2 = 0,275 => nN2 (trong amin) = 0,275 - 3,1*0,8/5 = 0,275 - 0,496 = âm. Vậy số liệu đề sai.
Nếu sửa đề thành 6,16 lít N2, và chấp nhận sai số làm tròn, ta có thể giải như sau:
nCO2 = 0,4; nH2O = 0,7; nN2 = 0,275 mol. => nN = 2nN2 = 0,55 mol
Đặt CTTQ: CxHyNz.
Ta có: x : y : z = 0,4 : 1,4 : 0,55 = 8 : 28 : 11
Vậy công thức là C8H28N11, loại.
Với các số liệu đã cho, không có đáp án nào phù hợp.
