Ancol

Propan-1,2-điol là ancol có 2 nhóm OH liền kề; propan-1,3-điol không có nhóm OH liền kề

=> dùng Cu(OH)₂ nhận biết : Propan-1,2-điol hòa tan Cu(OH)₂ tạo phức còn propan-1,3-điol không phản ứng

n_CO2 = n_H2O => ancol Y có CTPT dạng C_nH_2nO_a  (loại C)

Loại D vì không có ancol có CTPT C₂H₄O. Dựa vào 2 đáp án còn lại => a = 1

Giả sử n_CO2 = n_H2O = 1 mol

Theo đầu bài: n_O2 = 4.n_Y

Bảo toàn nguyên tố O: n_Y + 2.n_O2 = 2.n_CO2 + n_H2O => n_Y + 2.4n_Y = 3 mol

=> n_Y = 1/3 mol

=> số C trong Y = n_CO2 / n_Y = 3 => C₃H₆O

Những chất tấc dụng với dd Cu(OH)₂ tạo thành dung dịch màu xanh lam là những ancol có nhóm –OH liền kề

HOCH₂-CH₂OH (X); HOCH₂-CH(OH)-CH₂OH (Z); CH₃-CH(OH)-CH₂OH (T)

Từ tinh bột chỉ có thể tạo ra đường C₆H₁₂O₆, suy ra Y phải là rượu C₂H₅OH (phản ứng lên men), vì chất cuối cùng là este có gốc axetat nên Z phải là CH₃COOH (hoặc dựa vào đáp án, chỉ có ý C có rượu etylic)

+) Ancol X không làm mất màu dung dịch brom => X là ancol no, có CTPT: C_nH_2n+2O_x  ${C_n}{H_{2n + 2}}{O_x}\; + {\text{ }}\frac{{3n + 1 - x}}{2}{O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}\,\,nC{O_2}\,\, + \,\,\,(n + 1){H_2}O$

a mol                                    2,5a mol

=> a.(3n + 1 – x) =2.2,5a  => 3n = x + 4

+) Vì ancol luôn có số nhóm OH nhỏ hơn hoặc bằng số mol ancol => x ≤ n

+ Với n = 2 => x = 2 => ancol C₂H₆O₂

+ Với n = 3 => x = 5 loại vì x > n

Sơ đồ đúng theo sách giáo khoa là

Propen   →  allylclorua  →  1,3-điclopropan-2-ol  → glixerin

\({{C}_{3}}{{H}_{6}}\xrightarrow[-HCl]{+C{{l}_{2}}}C{{H}_{2}}=CH-C{{H}_{2}}Cl\xrightarrow{+C{{l}_{2}}+{{H}_{2}}O}C{{H}_{2}}Cl-CHOH-C{{H}_{2}}Cl\xrightarrow[-NaCl]{+NaOH}C{{H}_{2}}OH-CHOH-C{{H}_{2}}OH\)

Vì oxi hoá ancol đơn chức X tạo xeton Y nên X là ancol đơn chức bậc 2

Ta có sơ đồ :       R – CHOH – R’ + CuO $\xrightarrow{{{t^o}}}$ R – CO – R’ + Cu + H₂O

M_Y = R + 28 + R’ = 29. 2 = 58 => R + R’ = 30 .Chỉ có R = 15, R’ = 15 là thoả mãn

Nên xeton Y là CH₃ – CO – CH₃ . Vậy CTCT của ancol X là CH₃ – CHOH – CH₃

Từ glucozơ dựa vào phản ứng lên men ta thu được rượu etylic => Loại C và D

Xét ý A và B, chỉ có CH₃CHO + 1/2O₂ → CH₃COOH (xúc tác + nhiệt độ) (phản ứng điều chế axit axetic trong công nghiệp) là thỏa mãn

n_CO2 = 0,3 mol

Gọi công thức chung cho 2 ancol là C_nH_2n+2O 

Bảo toàn nguyên tố C: n_CO2 = n.n_ancol => n_ancol = 0,3/n mol

=> 7,8 / (14n + 18) = 0,3 / n  => n = 1,5

=> 2 ancol là CH₄O (a mol) và C₂H₆O (b mol)

Ta có hệ: $\left\{ \begin{gathered}a + 2b = 0,3 \hfill \\32a + 46b = 7,8 \hfill \\ \end{gathered} \right. = > a\,\, = \,\,b = 0,1\,\,mol$  

=> %V_CH4O = %V_C2H6O = 50%

Gọi ancol X có dạng RCH₂OH (oxi hóa tạo anđehit => ancol bậc 1)

RCH₂OH + CuO $\xrightarrow{{{t^o}}}$ RCHO + Cu + H₂O

Ta có: n_ancol = n_anđehit = a mol

$ = > \,\,a = \frac{6}{{R + 31}} = \frac{{5,8}}{{R + 29}}\,\, = > \,\,R = 29$

Ancol X là C₂H₅CH₂OH

Gọi công thức chung của 2 ancol $\overline R OH$

$\overline R OH{\text{ }} + {\text{ }}Na\xrightarrow{{}}\overline R ON{\text{a}} + \frac{1}{2}{H_2}$

0,2 mol                                            0,1 mol

=>${\overline M _{ancol}} = \frac{{9,2}}{{0,2}} = {\text{ }}46{\text{ }} $

$= > \overline R = 46-17 = 29$

Mà có 1 ancol là C₃H₇OH nên  ancol còn lại phải là CH₃OH

Gọi CTPT của rượu no đơn chức là C_nH_2n+2O (x mol) và rượu no, 2 chức là C_mH_2m+2O₂ (y mol)

Ta có: n_H2 = 0,5.n_CnH2n+2O + n_CmH2m+2O2 => 0,5x + y = 0,0275  (1)

Đốt 1 lượng gấp đôi A thu được 0,18 mol CO₂ và 0,25 mol H₂O

Bảo toàn nguyên tố C: n_CO2 = 2xn + 2ym = 0,18           (2)

Bảo toàn nguyên tố H: n_H2O = 2x(n+1) + 2y(m+1) = 0,25      (3)

Từ (1), (2) và (3) => x = 0,015;  y = 0,02 và 3n + 4m = 18 

=> 2 ancol là C₂H₅OH và C₃H₆(OH)₂

Gọi ${n_{{C_2}{H_5}OH}}$ = x mol;  ${n_{{C_2}{H_4}{{(OH)}_2}}}$ = y mol

→ 46x + 62y = 11,95  (1)

${n_{{H_2}}}$= 0,1625 mol → 0,5x + y = 0,1625 (2)

(1), (2) → $\left\{ \begin{gathered}x\,\, = \,\,0,125\,\,mol \hfill \\y\,\, = \,\,0,1\,\,mol \hfill \\ \end{gathered} \right.\,\, \to \,\,\left\{ \begin{gathered}\% {m_{{C_2}{H_5}OH}}\, = \,\,48,12\% \, \hfill \\\% {m_{{C_2}{H_4}{{(OH)}_2}}} = \,\,51,88\% \hfill \\ \end{gathered} \right.$

Gọi CTPT ancol A là RCH₂OH

RCH₂OH + CuO$\xrightarrow{{{t^o}}}$ RCHO + Cu + H₂O

\( \to {n_{RCHO}} = {n_{{H_2}O}} = a\,\,mol\)

$\bar M = \dfrac{{(R + 29).a + 18a}}{{a + a}} = 19.2\,\,  \to  \,\,R = 29$

\( \to \) ancol A là C₃H₇OH

C₂H₅OH → C₂H₄ + H₂O

n_C2H4 = 0,1 (mol) = n_{C2H5OH nguyên chất lý thuyết}

Trên thực tế hiệu suất phản ứng là 62,5%

=> n_{C2H5OH thực tế} = $\frac{0,1}{62,5\%}$= 0,16 mol

=> m _C2H5OH = 7,36 gam

d = 0,8 g/ml => thể tích C₂H₅OH nguyên chất cần dùng là $V=\frac{7,36}{0,8}=9,2\text{ }ml$

Độ của rượu được tính bằng số ml rượu nguyên chất trong 100 ml dung dịch rượu.

Áp dụng điều này => cứ 100ml dung dịch rượu 92 độ có 92 ml rượu nguyên chất.

Vậy để có 9,2 ml rượu nguyên chất cần thể tích dd rượu là V = 10ml.

Ở mỗi phần:  n_CH3OH = 0,1 mol

Gọi CTPT trung bình của 2 ancol A và B là  ${C_{\bar n}}{H_{2\bar n + 2}}O$

+) Tác dụng với Na: n_H2 = 0,5.n_CH3OH + 0,5.n_{2 ancol} = 0,2 mol

=>  n_{2 ancol} = 2.0,2 - 0,1 = 0,3 mol

+) Bảo toàn nguyên tố C:${n_{CO2}} = 0,1 + 0,3.\overline n $

+) Bảo toàn nguyên tố H: ${n_{H2O}} = 2.0,1 + (\overline n + {\text{ }}1).0,3$

Khối lượng bình 1 tăng là khối lượng H₂O, khối lượng bình 2 tăng là khối lượng CO₂

+) m_{bình 2} - m_{bình 1} = m_CO2 – m_H2O = 22,7

=> $44.(0,1 + 0,3.\overline n ) + 18.(2.0,1 + (\overline n + 1).0,3) = 22,7\,\, = > \,\,\bar n = 3,5$

=> CTPT của 2 ancol là C₃H₇OH và C₄H₉OH

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng và nguyên tố ta có

+) n_ancol = n_anđehit  = $\frac{{{m_{CRgiam}}}}{{16}} = \frac{{0,32}}{{16}}$  = 0,02 mol

R – CH₂OH + CuO $\xrightarrow{{{t^o}}}$ R – CHO + Cu + H₂O

0,02 mol                     0,02 mol             0,02 mol

+) $\overline M = \frac{{0,02.(R + 29) + 0,02.18}}{{0,02 + 0,02}}$

=> R = 15 nên ancol X là C₂H₅OH

Vậy khối lượng ancol X là : m = 0,02 . 46 = 0,92 gam.

Khối lượng tinh bột thực tế tham gia phản ứng: 150. 0,81= 121,5g

Phương trình: (C₆H₁₀O₅)n → 2nC₂H₅OH + 2nCO₂

Có số mol tinh bột tham gia phản ứng là 0,75 => số mol rượu là 1,5 mol

=> m_rượu = 1,5.46 = 69 gam

Ta có: m = D . V => V_rượu = 86,25 ml

Vì rượu 46^o nên thể tích thu được là: 86,25 : 46 . 100 = 187,5 ml

Gọi CTPT trung bình của A và B là  và C: C_mH_2mO  (m $ \geqslant $ 3)

Đốt cháy m gam X thu được : n_CO2 = 4.0,08= 0,32 mol; n_H2O = 4.0,12 = 0,48 mol

+) n_X = 2.n_H2 = 0,2 mol

+) n_A,B = n_H2O – n_CO2 = 0,16 mol (do khi đốt C thì n_CO2 = n_H2O) => n_C = 0,04 mol

+) n_CO2 = 0,16$\overline n $ + 0,04m = 0,32  

$= > \,\,\overline n = \frac{{0,32 - 0,04m}}{{0,16}}\,\, = > \,\,m = 3;\,\,\overline n = 1,25$

=> 3 ancol A, B, C lần lượt là CH₃OH ; C₃H₇OH và C₃H₆O

Bảo toàn khối lượng: n_{O2 phản ứng} = m_{hh sau phản ứng} – m_{ancol ban đầu}  = 5,6 – 4 = 1,6 gam

=> n_{O phản ứng} = n_xeton = n_H2O = n_{ancol phản ứng} = 1,6 / 16 = 0,1 mol

=> n_{ancol ban đầu} > 0,1 mol => M_ancol ≤ 4 / 0,1 = 40 => ancol là CH₃OH

=> n_ancol = 0,125 mol => H = 0,1 / 0,125 .100% = 80%