Đốt cháy hoàn toàn x gam chất hữu cơ Z (chứa C, H, O) thu được a gam CO₂ và b gam nước. Biết rằng 3a = 11b và 11x = 3a + 11b và tỉ khối của Z so với không khí nhỏ hơn 3. Vậy công thức phân tử của X là:

Đáp án A

Phương pháp giải:

- Từ 3a = 11b và 11x = 3a + 11b ta tự chọn giá trị a; b ⟹ giá trị x.

- Khi đó tính được số mol CO₂, H₂O.

+ BTNT "C" → n_C = n_CO2.

+ BTNT "H" → n_H = 2n_H2O.

+ BTKL → m_O = m_{hchc Z} - m_C - m_H → n_O.

Suy ra tỉ lệ nguyên tử của các nguyên tố C : H : O ⟹ CTĐGN.

- Từ giả thiết M_Z < 3.M_kk ⟹ CTPT của Z.

Giải chi tiết:

Chọn a = 11; b = 3 ⟹ x = 6.

Khi đó n_CO2 = 0,25 mol; n_H2O = 1/6 mol.

+ BTNT "C" → n_C = n_CO2 = 0,25 mol.

+ BTNT "H" → n_H = 2n_H2O = 1/3 mol.

+ BTKL → m_O = m_{hchc Z} - m_C - m_H = 6 - 12.0,25 - 1/3 = 8/3 gam → n_O = 1/6.

Ta có C : H : O = 0,25 : 1/3 : 1/6 = 3 : 4 : 2 ⟹ CTPT Z có dạng (C₃H₄O₂)_n.

Mà theo đề M_Z < 3.M_kk = 3.29 = 87 ⟹ 72n < 87 ⟹ n < 1,21 ⟹ n = 1 thỏa mãn.

Vậy CTPT của Z là C₃H₄O₂.