Составляем уравнения необходимых реакций:
СnН2n+2О + 1,5nО2→nСО2 + (n+1)Н2О (1)
2СnН2n+1ОН + 2Nа→2СnН2n+1ОNа + Н2 (2)
СО2 + КОН→КНСО3 (3)
I вариант решения:
При сжигании Х моль спирта образуется nХ моль СО2 (уравнение1), а при действии натрия на Х моль спирта выделяется 0,5Х моль Н2 (уравнение2). Так как это один и тот же спирт, то
nХ=8×0,5Х, откуда n=4.
Исходный спирт-бутанол.
II вариант решения:
Пусть объем СО2 равен 22,4 л, тогда
ν(СО2)=V/Vm=22,4 л/22,4 л/моль=1 моль
Составляем соотношение между углекислым газом и спиртом, находим количество спирта:
ν(СО2): ν(СnН2n+2О)=n:1,
ν(СnН2n+2О)=1/n (моль)
Такое же количество спирта вступает во вторую реакцию. Составляем соотношение между спиртом и водородом:
ν(СnН2n+2О):ν(Н2)=2:1(по уравнению),
ν(Н2)=2/n (моль)
V(Н2)=22,4л/моль×2/n (моль)=44,8/n (л)
По условию задачи V(СО2) больше объема (Н2) в 8 раз, следовательно,
22,4n/44,8=8, n=4, бутанол.
Его изомеры: бутанол-1; бутанол-2; 2-метилпропанол-1; 2-метилпропанол-2.
Находим количество вещества бутанола, составляем соотношение между ним и выделившимся углекислым газом:
ν(С4Н9ОН)=m/M=14,8 г/74 г/моль=0,2 моль
С4Н9ОН + 6О2→4СО2 + 5Н2О
ν(С4Н9ОН):ν(СО2)=1:4,
ν(СО2)=0,8 моль
Составляем соотношение между углекислым газом и минимальным количеством щелочи (ур-е 3)
ν(СО2):ν(КОН)=1:1,
ν(КОН)=0,8 моль
сm=ν/v(р-ра), v(р-ра)=0,8 моль/2моль/л=0,4л
Ответ: бутанол, 400 мл р-ра КОН.