Đốt cháy hoàn toàn 0,075 mol hợp chất hữu cơ X cần vừa đủ 0,225 mol khí oxi thu được 3,36 lít khí CO₂ ở đktc và 4,05 gam hơi nước. Công thức phân tử của X là

Đáp án đúng là: B

Ta có sơ đồ phản ứng:

X + O₂ ⟶ CO₂ + H₂O

Vì sản phẩm cháy chỉ có CO₂ và H₂O nên trong X có C, H và có thể có O

$n_{C{O}_2}$ = $\frac{3,36}{22,4}$  = 0,15 (mol)

$n_{H_{2}O}$ = $\frac{4,05}{18}$ = 0,225 (mol)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

m_X + $m_{O_2}$ =  $m_{C{O}_2}$ + $m_{H_{2}O}$

⇒ m_X = $m_{C{O}_2}$ + $m_{H_{2}O}$ − $m_{O_2}$ = 0,15.44 + 4,05 – 0,225.32 = 3,45 (g)

Bảo toàn nguyên tố C: n_{C trong X} = $n_{C{O}_2}$ = 0,15 (mol) ⇒ m_C = 0,15.12 = 1,8 (g)

Bảo toàn nguyên tố H: n_{H trong X} = 2$n_{H_{2}O}$ = 0,45 (mol) ⇒ m_H = 0,45.1 = 0,45 (g)

m_{O trong X} = m_X – m_C – m_H = 3,45 – 1,8 – 0,45 = 1,2 (g) ⇒ Trong X có C, H, O

⇒ n_{O trong X} = $\frac{1,2}{16}$ = 0,075 (mol)

Gọi công thức của X là: C_xH_yO_z

x = $\frac{n_C}{n_X}$ = $\frac{0,15}{0,075}$ = 3

y = $\frac{n_H}{n_X}$ = $\frac{0,45}{0,075}$ = 6

z = $\frac{n_O}{n_X}$ = $\frac{0,075}{0,075}$ = 1

Vậy công thức của X là: C₂H₆O