Đốt cháy 13,95 gam chất hữu cơ X. Sản phẩm cháy cho qua các bình đựng CaCl2 khan và KOH dư thấy khối lượng các bình tăng lần lượt 9,45 gam và 39,6 gam. Mặt khác, khi đốt cháy 18,6 gam X thì thu được 2,24 lít khí N2 (ở đktc). Tỉ khối hơi của X so với heli là 23,25. Công thức phân tử của X là A. C7H6N. B. C6H13N. C. C6H7N. D. C5H5N2.

Đáp án: $C$

Giải thích các bước giải:

* Đốt cháy $13,95g$ $X$

- Dẫn sản phẩm cháy qua $CaCl_2$ rắn khan thấy khối lượng bình tăng $9,45g$

→ $m_{\text{bình ↑}}=m_{H_2O}=9,45(g)$

→ $n_{H}=2n_{H_2O}=2×\dfrac{9,45}{18}=1,05(mol)$

- Dẫn sản phẩm cháy qua $KOH$ dư thấy khối lượng bình tăng $39,6g$

→ $m_{\text{bình ↑}}=m_{CO_2}=39,6(g)$

→ $n_{C}=n_{CO_2}=\dfrac{39,6}{44}=0,9(mol)$

* Mặt khác đốt cháy $18,6g$ $X$ thì thu được $2,24l$ khí $N_2$

→ $n_{N_2}=\dfrac{2,24}{22,4}=0,1(mol)$

- Nếu đốt cháy $18,6g$ thì thu được $0,1(mol)$ $N_2$. Vậy nếu đốt cháy $13,95g$ thì số mol của $N_2$ là:

→ $n_{N_2}=\dfrac{13,95×0,1}{18,6}=0,075(mol)$

→ $n_{N}=2n_{N_2}=2×0,075=0,15(mol)$

⇒ $m_{O}=13,95-(m_H+m_C+m_N)$

              $=13,95-(1,05+0,9×12+0,15×14)$

              $=0$

→ Trong $X$ không có $O$

Gọi CTTQ có dạng $C_xH_yN_t$

   $x:y:t=n_C:n_H:n_N=0,9:1,05:0,15=6:7:1$

⇒ CTĐGN là: $C_6H_7N$

 Đề bài cho tỉ khối hơi của $X$ so với heli là $23,25$

→ $M_X=23,25×4=93$

Công thức nguyên có dạng: $(C_6H_7N)_n$

 Ta có: $(12×6+7+14)_n=93$

      → $n=1$

⇒ CTPT của $X$ là $C_6H_7N$