Câu 5 trang 235 SGK Hóa học 11 Nâng cao

Đề bài

Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp gồm hai ancol kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng của metanol, người ta thu được 3,584 lít \(C{O_2}\) (đktc) và 3,96 g \({H_2}O\)

a) Xác định công thức phân tử của hai ancol và thành phần phần trăm của chúng trong hỗn hợp. 

b) Hai ancol này có thể có công thức cấu tạo như thế nào ?

Hướng dẫn giải

a) Đặt công thức của ancol no đơn chức thứ nhất là \({C_n}{H_{2n + 1}}OH\) (x mol), công thức của ancol no đơn chức thứ hai là \({C_m}{H_{2m + 1}}OH\) (y mol)

\( \Rightarrow \) Công thức chung của hai ancol là \({C_{\overline n}}{H_{2\overline  n + 1}}OH\) (a mol)

\(2{C_{\overline  n}}{H_{2\overline  n + 1}}OH + {{3\overline  n} \over 2}{O_2} \to\overline  nC{O_2} + (\overline n + 1){H_2}O\)

     a                                   \( \to \)  \(a\bar n\)      \( \to \)   a\((\bar n + 1)\)                 

Ta có: \(\left\{ \matrix{  a\bar n = {{3,584} \over {22,4}} \hfill \cr   a(\bar n + 1) = {{3,96} \over {18}} \hfill \cr}  \right. \Leftrightarrow \left\{ \matrix{  a = 0,06 \hfill \cr   \bar n = 2,67 \hfill \cr}  \right. \)

\(\Rightarrow n = 2 < \bar n = 2,66 = {8 \over 3} < m = 3\)        

Công thức phân tử của hai ancol: \({C_2}{H_5}OH\) và \({C_3}{H_7}OH\)

 Ta có: \(\left\{ \matrix{  x + y = a \hfill \cr   {{nx + my} \over {x + y}} = \bar n \hfill \cr}  \right. \Rightarrow \left\{ \matrix{  x + y = 0,3 \hfill \cr   {{2x + 3y} \over {x + y}} = {8 \over 3} \hfill \cr}  \right. \Leftrightarrow \left\{ \matrix{  {\rm{x}} = 0,02 \hfill \cr   y = 0,04 \hfill \cr}  \right.\)

\(\eqalign{
& \% {m_{{C_2}{H_5}OH}} = {{0,02.46} \over {0,02.46 + 0,04.60}}.100\% = 27,71\% \cr 
& \% {m_{{C_3}{H_7}OH}} = 100\% - 27,71\% = 72,29\% \cr} \)

b) Công thức cấu tạo của hai ancol là: