Câu hỏi:
2 năm trước
Chất hữu cơ mạch hở X có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất. Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần vừa đủ 6,72 lít O2 (đktc), thu được 12,32 lít (đktc) hỗn hợp gồm CO2 và hơi nước. Hấp thụ hết sản phẩm cháy vào 200 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, sau phản ứng khối lượng phần dung dịch giảm bớt 2 gam. Cho m gam X tác dụng vừa đủ với 0,1 mol NaOH, thu được 0,05 mol H2O và một chất hữu cơ Y. Phát biểu nào sau đây là sai?
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: b
nBa(OH)2 = 0,2 mol; nCO2+H2O = 12,32/22,4 = 0,55 mol
X mạch hở, phản ứng được với NaOH nên X là este hoặc axit.
Như vậy ta luôn có: nCO2 ≥ nH2O => nCO2 ≥ 0,55:2 = 0,275 mol
*Hấp thụ CO2 vào Ba(OH)2:
Tỉ lệ: nOH- : nCO2 ≤ 0,4 : 0,275 = 1,45 do đó khi cho CO2 tác dụng với Ba(OH)2 có thể xảy ra 2 trường hợp sau:
- TH1: Tạo muối Ba(HCO3)2 (khi tỉ lệ nOH- : nCO2 ≤ 1)
- TH2: Tạo muối BaCO3 và Ba(HCO3)2 (khi tỉ lệ 1 < nOH- : nCO2 < 2)
Theo đề bài thì khối lượng dung dịch giảm chứng tỏ phản ứng có sinh ra BaCO3 => loại TH1
Vậy khi dẫn CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 thu được BaCO3 và Ba(HCO3)2
Đặt nCO2 = x; nH2O = y; nBaCO3 = z (mol)
BTNT "Ba" => nBa(HCO3)2 = nBa(OH)2 - nBaCO3 = 0,2 - z (mol)
+ nCO2 + H2O = x + y = 0,55 (1)
+ BTNT "C": nCO2 = nBaCO3 + 2nBa(HCO3)2 => x = z + 2(0,2 - z) (2)
+ m dd giảm = mBaCO3 - (mCO2 + mH2O) => 197z - (44x +18y) = 2 (3)
Giải hệ (1) (2) (3) thu được x = 0,3; y = 0,25; z = 0,1
*Phản ứng đốt X:
nC = nCO2 = 0,3 mol
nH = 2nH2O = 0,5 mol
BTNT "O": nO(X) = 2nCO2 + nH2O - 2nO2 = 2.0,3 + 0,25 - 2.0,3 = 0,25 mol
=> C : H : O = 0,3 : 0,5 : 0,25 = 6 : 10 : 5
Do CTPT của X trùng với CTĐGN nên CTPT X là C6H10O5
nX = 0,3 : 6 = 0,05 mol
Tỉ lệ: nNaOH : nX = 0,1 : 0,05 = 2 và nX : nH2O = 0,05 : 0,05 = 1:1 (X có 1 nhóm -COOH)
X tác dụng với NaOH theo tỉ lệ mol 1:2 tạo thành 1 mol H2O và 1 chất hữu cơ Y nên có 2 trường hợp thỏa mãn là:
TH1: (X) HO-CH2-CH2-COOCH2-CH2-COOH; (Y) HO-CH2-CH2-COONa
TH2: (X) HO-CH(CH3)-COOCH(CH3)-COOH; (Y) HO-CH(CH3)-COONa
A đúng vì đốt HO-CH2-CH2-COONa hay đốt HO-CH(CH3)-COONa ta đều thu được số mol CO2 bằng H2O
B sai vì có 2 công thức phù hợp với X
C đúng vì tách nước HO-CH2-CH2-COONa hay HO-CH(CH3)-COONa đều thu được CH2=CH-COONa không có đồng phân hình học
D đúng vì X chứa nhóm -COOH có thể phản ứng với NH3
Hướng dẫn giải:
Tính nBa(OH)2 = 0,2 mol; nCO2+H2O = 0,55 mol
X mạch hở, phản ứng được với NaOH nên X chức chức este hay axit.
Như vậy ta luôn có: nCO2 ≥ nH2O => nCO2 ≥ 0,55:2 = 0,275 mol
*Hấp thụ CO2 vào Ba(OH)2:
Tỉ lệ: nOH- : nCO2 ≤ 0,4 : 0,275 = 1,45 do đó khi cho CO2 tác dụng với Ba(OH)2 có thể xảy ra 2 trường hợp sau:
- TH1: Tạo muối Ba(HCO3)2 (khi tỉ lệ nOH- : nCO2 ≤ 1)
- TH2: Tạo muối BaCO3 và Ba(HCO3)2 (khi tỉ lệ 1 < nOH- : nCO2 < 2)
Theo đề bài thì khối lượng dung dịch giảm chứng tỏ phản ứng có sinh ra BaCO3 => loại TH1
Vậy khi dẫn CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 thu được BaCO3 và Ba(HCO3)2
Đặt nCO2 = x; nH2O = y; nBaCO3 = z (mol)
BTNT "Ba" => nBa(HCO3)2 = nBa(OH)2 - nBaCO3 = 0,2 - z (mol)
+ nCO2 + H2O =>(1)
+ BTNT "C": nCO2 = nBaCO3 + 2nBa(HCO3)2 => (2)
+ m dd giảm = mBaCO3 - (mCO2 + mH2O) => (3)
Giải hệ (1) (2) (3) thu được x, y, z
*Phản ứng đốt X:
BTNT: nC = nCO2 ; nH = 2nH2O
BTNT "O": nO(X) = 2nCO2 + nH2O - 2nO2
Lập tỉ lệ C : H : O và suy ra CTPT của X
Dựa vào các dữ kiện đề bài viết CTCT thỏa mãn của X.
