Bài 5 trang 160 SGK Hóa học 11

Đề bài

Hiđrocacbon X là chất lỏng có tỉ khối hơi so với không khí bằng 3,17. Đốt cháy hoàn toàn X thu được CO₂ có khối lượng bằng 4,28 lần khối lượng H₂O. Ở nhiệt độ thường, X không làm mất màu dung dịch brom. Khi đun nóng, X làm mất màu dung dịch KMnO₄.

a) Tìm công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của X.

b) Viết phương trình hóa học của phản ứng giữa X và H₂ (xúc tác Ni, đun nóng), với brom (có mặt Fe), với hỗn hợp dư của axit HNO₃ và axit H₂SO₄ đậm đặc.

Hướng dẫn giải

a) 

Gọi CTPT của X là C_xH_y

M_X = 3,17.29 = 92

=> 12x + y = 92 (1)

\(\begin{gathered}
{C_x}{H_y} + (x + \,\frac{y}{4}){O_2}\xrightarrow{{{t^0}}}xC{O_2}\,\,\,\, + \,\,\,\,\,\frac{y}{2}{H_2}O \hfill \\
1\,(mol)\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\xrightarrow{{}}x(mol)\xrightarrow{{}}0,5y(mol) \hfill \\
\frac{{{m_{C{O_2}}}}}{{{m_{{H_2}O}}}} = \frac{{44x}}{{0,5y.18}} = 4,28 \hfill \\
= > y = 1,14x\,\,\,(2) \hfill \\ 
\end{gathered} \)

Từ (1) và (2) => x = ? và y = ?

=> CTPT của X là ? => CTCT X =?

b) 

X + H₂ (Ni, t0) → phản ứng cộng phá vỡ liên kết I trong vòng benzen

X + Br₂ ( bột Fe)→ phản ứng thế vào vòng benzen vị trí o, p

X + HNO₃ đặc ( xt H₂SO₄ đặc) → phản ứng thế vào vòng benzen vị trí o, p

Lời giải chi tiết

Gọi CTPT của X là C_xH_y

M_X = 3,17.29 = 92

=> 12x + y = 92 (1)

\(\begin{gathered}
{C_x}{H_y} + (x + \,\frac{y}{4}){O_2}\xrightarrow{{{t^0}}}xC{O_2}\,\,\,\, + \,\,\,\,\,\frac{y}{2}{H_2}O \hfill \\
1\,(mol)\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\xrightarrow{{}}x(mol)\xrightarrow{{}}0,5y(mol) \hfill \\
\frac{{{m_{C{O_2}}}}}{{{m_{{H_2}O}}}} = \frac{{44x}}{{0,5y.18}} = 4,28 \hfill \\
= > y = 1,14x\,\,\,(2) \hfill \\
\end{gathered} \)

Từ (1) và (2) => x = 7 và y = 8

=> CTPT của X là C₇H₈

X là chất lỏng, không làm mất màu dd nước brom, làm mất màu dd KMnO₄ khi đun nóng => X là C₆H₅CH₃

b)