Đốt cháy hoàn toàn một hợp chất hữu cơ X (C, H, N) bằng lượng không khí vừa đủ (gồm 1/5 thể tích O2, còn lại là N2) thu được 8,8 gam khí CO2; 6,3 gam H2O và 34,72 lít khí N2 ở đktc...

* Hướng dẫn giải

Trả lời:

Bước 1: Viết sơ đồ tóm tắt

- Sơ đồ tóm tắt:

X {C, H, N} + Không khí {O₂, N₂} → CO₂ + H₂O + N₂

- Theo đề bài ta có:

\[{n_{C{O_2}}} = \frac{{8,8}}{{44}} = 0,2\left( {mol} \right)\]

\[{n_{{H_2}O}} = \frac{{6,3}}{{18}} = 0,35\left( {mol} \right)\]

\[{n_{{H_2}}} = \frac{{34,72}}{{22,4}} = 1,55\left( {mol} \right)\]

Bước 2: Tính số mol C, H, N trong X

- Bảo toàn nguyên tố C

\[ \Rightarrow {n_{C\left( X \right)}} = {n_{C{O_2}}} = 0,2\left( {mol} \right)\]

- Bảo toàn nguyên tố H

\[ \Rightarrow {n_{H\left( X \right)}} = 2{n_{{H_2}O}} = 2.0,35 = 0,7\left( {mol} \right)\]

- Bảo toàn nguyên tố O

\[ \Rightarrow 2{n_{{O_2}\left( {kk} \right)}} = 2{n_{C{O_2}}} + {n_{{H_2}O}}\]

\[ \Rightarrow {n_{{O_2}\left( {kk} \right)}} = \frac{{2{n_{C{O_2}}} + {n_{{H_2}O}}}}{2} = \frac{{2.0,2 + 0,35}}{2} = 0,375\left( {mol} \right)\]

Do trong không khí N₂ chiếm 80% và O₂ chiếm 20%

\[ \Rightarrow {n_{{N_2}\left( {kk} \right)}} = 4{n_{{O_2}\left( {kk} \right)}} = 4.0,375 = 1,5\left( {mol} \right)\]

- Bảo toàn nguyên tố N:

\[{n_{N\left( X \right)}} + 2{n_{{N_2}\left( {kk} \right)}} = - 2{n_{{N_2}\left( {sau\,pu} \right)}}\]

\[ \to {n_{N\left( X \right)}} = 2{n_{{N_2}\left( {sau\,pu} \right)}} - 2{n_{{N_2}\left( {kk} \right)}} = 2.1,55 - 2.1,5 = 0,1\left( {mol} \right)\]

Bước 3: Lập CTPT của X

- Ta có:

\[{n_C}:{n_H}:{n_N} = 0,2:0,7:0,1 = 2:7:1\]

→ CTĐGN của X là C₂H₇N

Đặt CTPT của X là (C₂H₇N)_n

- Theo đề bài, tỉ khối của X so với O₂ nhỏ hơn 2

\[ \to {d_{X/{O_2}}} = \frac{{{M_X}}}{{{M_{{O_2}}}}}

\[ \to n

Vậy CTPT của X là C₂H₇N.

Đáp án cần chọn là: A