Câu hỏi:
2 năm trước
Cho m gam hợp chất hữu cơ no, mạch hở X (phân tử chứa các nhóm – OH, – COO –, – COOH, – CH2 –, không có nhóm chức khác). Cho m gam X tác dụng vừa đủ với 300ml dung dịch NaOH 1M, thu được một sản phẩm hữu cơ Y duy nhất. Đốt cháy hoàn toàn m gam X, thu được 20,16 lít CO2 (đktc) và 12,6 gam H2O. Cho các phát biểu sau:
(a) Khối lượng phân tử của X là 234.
(b) Đốt cháy X, thu được số mol CO2 bằng số mol O2 đã phản ứng.
(c) Y có công thức cấu tạo là HO – CH(CH3) – COONa.
(d) Khối lượng của Y là 33,6 gam.
Số phát biểu đúng là
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: d
Bước 1: Tính nX
- Hợp chất hữu cơ X chỉ chứa các nguyên tố C, H, O nên có CTPT là CnH2n+2-2kOx với k là độ bất bão hòa (bằng tổng số vòng và số liên kết $\pi $trong CTCT).
Xét phản ứng đốt cháy của X:
\[{C_n}{H_{2n + 2 - 2k}}{O_x}\,\xrightarrow{{{t^o}}}\,nC{O_2}\, + \,(n + 1 - k){H_2}O\]
- nCO2 = 0,9 mol ; nH2O = 0,7 mol
Gọi nX = a mol:
⟹ nX = $\dfrac{{{n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2}}}}}{{1 - k}}$ ⟹ k – 1 = $\dfrac{{{n_{C{O_2}}} - {n_{{H_2}O}}}}{{{n_X}}}$
⟹ k = $\dfrac{{0,9 - 0,7}}{a} + 1$
- Vì nNaOH = n-COO- + n-COOH = 0,3, tổng số liên kết $\pi $có trong – COO –, – COOH
⟹ k = $\dfrac{{0,9 - 0,7}}{{0,3/x}} + 1$(x là tổng số nhóm – COO –, – COOH)
- Xét bảng sau:
⟹ nX = $\dfrac{{0,3}}{3}$= 0,1
Bước 2: Tìm CTCT của X
- CTCT của X có dạng:
HO – (CH2)a – COO – (CH2)b – COO – (CH2)c – COOH: 0,1 mol
- Vì nCO2 = 0,9 mol
⟹ Số C = $\dfrac{{0,9}}{{0,1}}$= 9
⟹ CTCT của X: HO – (CH2)2 – COO – (CH2)2 – COO – (CH2)2 – COOH
Bước 3: Xét các phát biểu
(a) Phân tử khối của X là 234 ⟹ Đúng
(b) X có CTPT là C9H14O7
⟹ nOxi cần = 0,1.$\left( {9 + \frac{{14}}{4} - \frac{7}{2}} \right)$= 0,9 mol
⟹ ${n_{{O_2}}} = {n_{C{O_2}}}$⟹ Đúng
(c) X + NaOH → Y: HO – (CH2)2 – COONa ⟹ Sai
(d) nY = 0,1.3 = 0,3 mol ⟹ mY = 0,3.112 = 33,6 gam ⟹ Đúng
- Vậy có 3 phát biểu đúng.
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Tính nX
- Tính nCO2, nH2O.
- CTPT chất X là CnH2n+2-2kOx với k là độ bất bão hòa (bằng tổng số vòng và số liên kết $\pi $trong CTCT).
⟹ nX = $\dfrac{{{n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2}}}}}{{1 - k}}$ ⟹ k = \(\dfrac{{{n_{C{O_2}}} - {n_{{H_2}O}}}}{{{n_X}}} + 1\)
- Vì nNaOH = n-COO- + n-COOH = 0,3, tổng số liên kết $\pi $có trong – COO –, – COOH
⟹ k = $\dfrac{{{n_{C{O_2}}} - {n_{{H_2}O}}}}{{0,3/x}} + 1$(x là tổng số nhóm – COO –, – COOH)
- Biện luận tìm x, k ⟹ nX.
Bước 2: Tìm CTCT của X
Tính số C = $\dfrac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_X}}}$⟹ CTCT của X
Bước 3: Xét các phát biểu
(a) Tính MX
(b) Xác định CTPT của X, tính nOxi cần dùng.
(c) X + NaOH → Xác định CTCT của Y
(d) nY = nX.3 = 0,3 mol ⟹ mY
