Hỗn hợp X gồm C2H4; C3H6, CH4 , C2H6 và H2. Khi cho 1,92 gam hỗn hợp X vào bình đựng dung dịch brom (dư) thì có tối đa 0,04 mol Br2 tham gia phản ứng. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 0,135 mol hỗn hợp X thì cần dùng vừa đủ V lít (đktc) khí O2, sau phản ứng thu được m gam CO2 và 4,86 gam H2O. Tính giá trị của m, V

Đáp án:

${m_{C{O_2}}} = 8,58\,\,gam$

${V_{{O_2}}} = 7,392\,\,l\,$

Giải thích các bước giải:

 Xét phản ứng $X$ với dung dịch brom:

Chỉ anken phản ứng.

${n_{B{r_2}}} = {n_{{C_2}{H_4}}} + {n_{{C_3}{H_6}}} = 0,04\,\,mol$

$\to \dfrac{{{n_{{C_2}{H_4}}} + {n_{{C_3}{H_6}}}}}{{{m_X}}} = \dfrac{{0,04}}{{1,92}}(1)$

Xét phản ứng đốt cháy $X$:

Đốt cháy anken thu được: ${n_{C{O_2}}} = {n_{{H_2}O}}$

Đốt cháy ankan thu được: ${n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2}}} = {n_{ankan}}$

Đốt cháy hidro: ${n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2}}} = {n_{hidro}}$

$\to$ Đốt cháy $X$: ${n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2}}} = {n_{ankan}+n_{H_2}}$

Gọi số mol của $CO_2$ là $a$

$\to {n_{ankan}} + {n_{{H_2}}} = 0,27 - a \,\, mol$

$\to {n_{anken}} = {n_{{C_2}{H_4}}} + {n_{{C_3}{H_6}}} = 0,135 - (0,27 - a)\,\,mol$

Ta có: ${m_X} = {m_C} + {m_H} = 12a + 0,27.2$

$\to \dfrac{{{n_{{C_2}{H_4}}} + {n_{{C_3}{H_6}}}}}{{{m_X}}} = \dfrac{{0,135 - (0,27 - a)}}{{12a + 0,27.2}}\,\,(2)$

Từ (1) và (2) suy ra:

$\dfrac{{0,04}}{{1,92}} = \dfrac{{0,135 - (0,27 - a)}}{{12a + 0,27.2}}$

$\to a = 0,195\,\,mol$

$\to {m_{C{O_2}}} = 0,195.44 = 8,58\,\,gam$

Bảo toàn nguyên tố $O$:

$\begin{gathered} {n_{{O_2}}} = \frac{{2{n_{C{O_2}}} + {n_{{H_2}O}}}}{2} = 0,33\,\,mol \hfill \\ \to {V_{{O_2}}} = 0,33.22,4 = 7,392\,\,l\, \hfill \\ \end{gathered}$