Đốt cháy hoàn toàn 20 ml hợp chất hữu cơ M bằng vừa đủ 105 ml khí oxi, sản phẩm cháy thu được gồm 80 ml khí CO2, 90 ml hơi H2O, 10 ml N2. Biết các thể tích đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất, nhiệt độ. Công thức phân tử của M là (cho nguyên tử khối của các nguyên tố C = 12; H = 1; O = 16; N = 14):
C4H10O2N2.
C3H7O2N.
C4H17O2N2.
C4H9O2N.
Phương pháp: Bảo toàn nguyên tố.
Hướng dẫn giải: Tỷ lệ về thể tích cũng là tỉ lệ về số mol
Giả sử đốt 2 mol M bằng 10,5 mol O2 (vừa đủ) thu được 8 mol CO2, 9 mol H2O và 1 mol N2.
Bảo toàn nguên tố: nC = nCO2 = 8 mol;
nH = 2nH2O = 18 mol;
nN = 2nN2 = 2 mol;
nO = 2nCO2 + nH2O – 2nO2 = 2.8 + 9 – 2. 10,5 = 4 mol.
Số C = nC : nM = 8: 2 = 4;
Số H = nH : nM = 18: 2 = 9;
Số O = nO : nM = 4: 2 = 2;
Số N = nN : nM = 2: 2 = 1;
Vậy công thức phân tử của M là C4H9O2N.
Vậy đáp án đúng là D.