Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm phenol và ethanol (tỉ lệ mol là 1:3) rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch nước vôi trong thì thu được 15 gam kết tủa. Lọc bỏ kết tủa, lấy dung dịch thu được tác dụng với dung dịch NaOH dư thì thấy xuất hiện 7,5 gam kết tủa nữa. Khối lượng hỗn hợp X là
Gọi nC6H5OH = x mol ⇒ nC2H5OH = 3x mol (vì tỉ lệ mol là 1:3).
Áp dụng đinh luật bảo toàn nguyên tử:
nCO2 = 2nC2H5OH + 6nC6H5OH = 2.3x + 6x = 12x mol
nH2O = 3nC2H5OH + 3nC6H5OH = 3.3x + 3x = 12x mol
Khi cho sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch nước vôi trong xảy ra các phản ứng:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O (1)
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2)
Dung dịch sau phản ứng tác dụng với NaOH dư xảy ra phương trình hóa học sau:
Ca(HCO3)2 + 2NaOH → CaCO3↓ + Na2CO3 + H2O (3)
⇒ nCa(HCO3)2 (2) = nCaCO3 (3) = 7,5/100 = 0,075 mol
∑nCO2 = nCO2 (1) + nCO2 (2) = nCaCO3 (1) + 2nCa(HCO3)2 (2) = 0,15 + 2.0,075 = 0,3 mol
Mà nCO2 = 12x ⇒ 12x = 0,3 ⇒ x = 0,025 mol
⇒ mhỗn hợp X = mC6H5OH + mC2H5OH = 94.0,025 + 46.3.0,025 = 5,8 gam.