Nén 10 ml một hiđrocacbon A và 55 ml O2 trong một bình kín. Bật tia lửa điện để đốt cháy hoàn toàn.

* Hướng dẫn giải

Đáp án D

Phương pháp giải:

$\mathrm{A}\left(10\right)+{\mathrm{O}}_2\left(55\right)\to \mathrm{X}\left(\mathrm{V}+30\right)\to \mathrm{Y}\left(\mathrm{V}\right)+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\left(30\right)$

* TH1: Y gồm CO₂ và A dư.

* TH2: Y gồm CO₂ và O₂ dư.

Sử dụng bảo toàn nguyên tố và dựa vào dữ kiện đáp án ⟹ CTPT của A và V.

Giải chi tiết:

X gồm khí và hơi có tổng thể tích là V_X = V + 30 (ml). Sau khi làm lạnh nước bị ngưng tụ còn lại hỗn hợp khí Y có tổng thế tích là V_Y = V (ml).

⟹ V_H2O = V_X – V_Y = 30 ml.

* TH1: Y gồm CO₂ và A dư

$\mathrm{A}\left(10\right)+{\mathrm{O}}_2\left(55\right)\to \mathrm{Y}\left\{\begin{array}{l}{\mathrm{CO}}_2\\ {\mathrm{A}}_{\mathrm{du}}\end{array}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\left(30\right)\right.$

Bảo toàn nguyên tố O ⟹ V_CO2 = (2V_O2 – V_H2O)/2 = 40 ml.

Gọi công thức đơn giản nhất của A là C_xH_y

⟹ x : y = V_CO2 : 2V_H2O = 40 : 60 = 2 : 3 ⟹ CTĐGN của A là C₂H₃

Nhận thấy V_{A (pứ)} < 10 ⟹ Số H_(A) = 2V_H2O/V_A < 2.30/10 = 6 ⟹ Loại vì không có CTPT thỏa mãn của A.

* TH2: Y gồm CO₂ và O₂ dư

$\mathrm{A}\left(10\right)+{\mathrm{O}}_2\left(55\right)\to \mathrm{Y}\left\{\begin{array}{l}{\mathrm{CO}}_2\\ {\mathrm{O}}_{2\left(\mathrm{du}\right)}\end{array}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\left(30\right)\right.$

Bảo toàn nguyên tố O ⟹ 2V_O2 = 2V_Y + V_H2O ⟹ V = V_Y = 40 ml.

Bảo toàn nguyên tố H ⟹ Số H_(A) = 2V_H2O/V_A = 6.

Ta có V_CO2 < V_Y < 40 ⟹ Số C_(A) < V_CO2/V_A = 4.

⟹ A chỉ có thể là C₂H₆ hoặc C₃H₆.

Dựa vào đáp án ⟹ A là C₃H₆ và V = 40 ml.