Thuốc nổ TNT (2,4,6-trinitrotoluene) là hợp chất hữu cơ được điều chế bằng phản ứng của toluene với hỗn hợp gồm HNO3 đặc và H2SO4 đặc trong điều kiện đun nóng. Công thức phân tử của TNT, biết kết quả phân tích nguyên tố của TNT có 37,00% C; 2,20% H; 42,29% O về khối lượng; còn lại là N. Phân tử khối của TNT gấp khoảng 2,91 lần phân tử khối của benzene (C6H6).
Đáp án : C
Thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ (CxHyOzNt) từ dữ liệu phân tích nguyên tố và phân tử khối (M) được khái quát như sau:
\({\rm{x = }}\frac{{{\rm{\% }}{{\rm{m}}_{\rm{C}}}}}{{{\rm{12}}}} \times \frac{{\rm{M}}}{{{\rm{100}}}}{\rm{; y = }}\frac{{{\rm{\% }}{{\rm{m}}_{\rm{H}}}}}{{\rm{1}}} \times \frac{{\rm{M}}}{{{\rm{100}}}}{\rm{; z = }}\frac{{{\rm{\% }}{{\rm{m}}_{\rm{O}}}}}{{{\rm{16}}}} \times \frac{{\rm{M}}}{{{\rm{100}}}}{\rm{; t = }}\frac{{{\rm{\% }}{{\rm{m}}_{\rm{N}}}}}{{{\rm{14}}}} \times \frac{{\rm{M}}}{{{\rm{100}}}}\)
Với x, y, z, t lần lượt là số nguyên tử C, số nguyên tử H, số nguyên tử O, số nguyên tử N; %mC, %mH, %mO, %mN lần lượt là % khối lượng của các nguyên tố C, H, O, N trong hợp chất hữu cơ.
Gọi công thức phân tử của TNT là CxHyOzNt.
\({\rm{\% }}{{\rm{m}}_{\rm{N}}} = {\rm{ }}100\% - (37\% + 2,2\% + 42,29\% ) = 18,51\% \)
Ta có: \({{\rm{M}}_{{\rm{TNT}}}} = 2,91 \times {{\rm{M}}_{{{\rm{C}}_{\rm{6}}}{{\rm{H}}_{\rm{6}}}}} = 2,91 \times 78 = 227\)
\(\begin{array}{l}{\rm{x = }}\frac{{{\rm{\% }}{{\rm{m}}_{\rm{C}}}}}{{{\rm{12}}}} \times \frac{{\rm{M}}}{{{\rm{100}}}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{37}}}}{{{\rm{12}}}} \times \frac{{227}}{{{\rm{100}}}} \approx 7\\{\rm{y = }}\frac{{{\rm{\% }}{{\rm{m}}_{\rm{H}}}}}{{\rm{1}}} \times \frac{{\rm{M}}}{{{\rm{100}}}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{2,2}}}}{{\rm{1}}} \times \frac{{227}}{{{\rm{100}}}} \approx 5\\{\rm{z = }}\frac{{{\rm{\% }}{{\rm{m}}_{\rm{O}}}}}{{{\rm{16}}}} \times \frac{{\rm{M}}}{{{\rm{100}}}}{\rm{ = }}\frac{{42,29}}{{{\rm{16}}}} \times \frac{{227}}{{{\rm{100}}}} \approx 6\\{\rm{t = }}\frac{{{\rm{\% }}{{\rm{m}}_{\rm{N}}}}}{{{\rm{14}}}} \times \frac{{\rm{M}}}{{{\rm{100}}}}{\rm{ = }}\frac{{18,51}}{{{\rm{14}}}} \times \frac{{227}}{{{\rm{100}}}} \approx 3\end{array}\)
Vậy công thức phân tử của TNT là C7H5O6N3.
Các bài tập cùng chuyên đề
(2 điểm): Sulfuric acid có thể được điều chế từ quặng pyrite theo sơ đồ:
(a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.
(b) Tính thể tích dung dịch H2SO4 95% (D = 1,82 g/mL) thu được từ 1 tấn quặng pyrite (chứa 80% FeS2). Biết hiệu suất của cả quá trình là 90%, các tạp chất trong quặng không chứa sulfur.
(2 điểm): Dung dịch HCl có pH = 1 (dung dịch A), dung dịch NaOH có pH = 13 (dung dịch B). Tính pH của dung dịch sau khi trộn:
(a) 5 mL dung dịch A và 10 mL dung dịch B.
(b) 5 mL dung dịch B vào 10 mL dung dịch A.
(c) 10 mL dung dịch B vào 10 mL dung dịch A.
Nhỏ 1 giọt dung dịch acid đặc nào sau đây lên tờ giấy trắng thì từ giấy bị hóa đen ở chỗ tiếp xúc với acid?
Có bao nhiêu phát biểu nào sau đây là đúng?
(1) Trong tự nhiên, sulfur tồn tại chủ yếu ở dạng muối sulfide và muối sulfate của một số kim loại.
(2) Là một phi kim khá hoạt động nên trong tự nhiên không tìm thấy sulfur đơn chất.
(3) Trứng gà ung có mùi thối đặc trưng một phần là do các hợp chất của sulfur có trong trứng phân hủy gây ra.
(4) Nguyên tố sulfur có mặt trong một số loại thực vật, đặc biệt là các loại rau quả có mùi mạnh như hành tây, sầu riêng,…
(5) Thành phần chính của quặng pyrite là hợp chất của sulfur và chì (lead, Pb).
Tổng hệ số cân bằng của phản ứng là: \(Mg + {H_2}S{O_4} \to MgS{O_4} + S + {H_2}O\)
Dãy kim loại nào trong các dãy sau đây gồm các kim loại không tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nguội?
Có các chất sau: C2H5OH, CH4, CO, C2H2, CaC2, C6H12O6, CO2, CH3COOH, H2CO3. Số hợp chất hữu cơ trong dãy chất trên là:
Cho các hợp chất: C3H6, C7H6O2, C2H5Cl, C4H10, C6H6, C2H4O2, C4H7Br. Có bao nhiêu dẫn xuất hydrocarbon.
Một hợp chất hữu cơ X chứa đồng thời hai nhóm chứa alcohol và aldehyde. Khi đó, hợp chất X sẽ
Phổ IR của một hợp chất hữu cơ có tín hiệu hấp thụ ở 2971 cm-1, 2860 cm-1, 2668 cm-1 và 1712 cm-1 hợp chất hữu cơ này có thể là chất nào trong số chất sau
Thêm benzene vào ống nghiệm đựng dung dịch nước bromine. Sau một thời gian quan sát thấy màu đỏ nâu của bromine