(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 43

Đề xác định công thức hóa học của một khí hydrocarbon nhóm alken (C$_n$H$_{2n}$ với $n$ là số tự nhiên), một học sinh tiến hành đưa 1,25 g khí này vào một bình kín có thể tích 1,0 lít.

27/28

Đề xác định công thức hóa học của một khí hydrocarbon nhóm alken (C$_n$H$_{2n}$ với $n$ là số tự nhiên), một học sinh tiến hành đưa 1,25 g khí này vào một bình kín có thể tích 1,0 lít. Sau khi đo, học sinh ghi nhận áp suất trong bình là 98,9 kPa ở nhiệt độ 127$^\circ$C. Biết khối lượng mol nguyên tử $M_H = 1\ \text{amu}$; $M_C = 12\ \text{amu}$ và xem khí trong bình là khí lí tưởng. Xác định giá trị $n$.

0/3000 ký tự
Giải thích

Ta có công thức hóa học của khí là C$_n$H$_{2n}$
\[
M_{\text{kk}} = n \cdot M_C + 2n \cdot M_H
\]

Áp dụng phương trình Clapeyron cho khối khí:
\[
pV = \frac{m}{M_{\text{kk}}} R T
\]

\[
\Rightarrow n \cdot M_C + 2n \cdot M_H = \frac{m R T}{p V}
\]

Thay số:
\[
n = \frac{m R T}{p V (M_C + 2 M_H)}
= \frac{1{,}25 \times 8{,}31 \times (127+273)}{98{,}9 \times 10^{3} \times 1{,}0 \times 10^{-3} \times (12+2 \times 1)}
= 3
\]

Vậy công thức phân tử của khí là C$_3$H$_6$.