Hỗn hợp A gồm axit cacboxylic đơn chức X, ancol đơn chức Y và este Z tạo thành từ axit và ancol trên. Chia 3,1 gam một hỗn hợp A thành 2 phần bằng nhau:
Phần 1 đốt cháy hoàn toàn thu được 1,736 lít khí CO2(đktc) và 1,26 gam H2O.
Phần 2 phản ứng vừa hết với 125 ml dung dịch NaOH 0,1 M, được p gam chất B và 0,74 gam chất C. Cho toàn bộ C phản ứng với CuO (dư) được chất D, chất này phản ứng với dung dịch AgNO3/ NH3 dư thì tạo ra 2,16 gam Ag. Phát biểu nào sau đây là đúng?
Trả lời bởi giáo viên
Khối lượng mỗi phần là: 3,1/2 = 1,55 (g)
Quy đổi 1,55 (g) A thành \(\left\{ \begin{array}{l}{R_1}COOH:a\,(mol)\\{R_2}OH:\,b\,\,\,\,\,\,\,\,\,(mol)\\{H_2}O: - c\,\,\,\,\,\,\,\,\,(mol)\end{array} \right.\)
Phần 2: nNaOH =V.CM = 0,0125×0,1 = 0,00125 (mol); nAg = mAg:MAg = 2,16:108 = 0,02 (mol)
Cho hh A tác dụng với dd NaOH chỉ có axit tham gia phản ứng; R2OH và H2O không phản ứng.
PTHH: R1COOH + NaOH → R1COONa + H2O
(mol) 0,0125 ← 0,0125
Theo PTHH: nR1COOH = nNaOH = 0,0125 (mol) = a (mol)
Xét R2OH pư với CuO,t0 thu được andehit, cho andehit tráng Ag
TH1: Nếu ancol là CH3OH; andehit thu được là HCHO thì: nHCHO = 1/4 nAg = 0,02/4 = 0,005 (mol)
→ nCH3OH = nHCHO = 0,005 (mol) → mCH3OH = 0,005×32 = 0,16 (g) #0,74 (g) → loại.
TH2: Nếu ancol khác CH3OH thì nR2OH = nandehit = 1/2nAg = 0,02/2 = 0,01 (mol) = b (mol)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow {M_{{R_2}OH}} = \frac{{{m_{{R_2}OH}}}}{{{n_{{R_2}OH}}}} = \frac{{0,74}}{{0,74}} = 74\,(g/mol)\\ \Rightarrow {M_{{R_2}}} + 17 = 74\\ \Rightarrow {M_{{R_2}}} = 57( - {C_4}{H_9})\\ \Rightarrow \,ancol\,:{C_4}{H_9}OH\end{array}\)
Suy ra 1,55 (g) A thành \(\left\{ \begin{array}{l}{C_x}{H_y}{O_2}:0,0125\,(mol)\\{C_4}{H_9}OH:\,0,01\,\,\,\,\,\,\,\,\,(mol)\\{H_2}O: - c\,\,\,\,\,\,\,\,\,(mol)\end{array} \right.\)
Xét đốt cháy phần 1thu được: nCO2(đktc)= 1,736/22,4 = 0,0775 (mol); nH2O = mH2O/MH2O = 1,26/18=0,07 (mol)
BTNT “C”: nCO2 = 0,0125x + 0,01.4 = 0,0775 → x = 3
mO(A) = mA – mC – mH = 1,55 – 0,0775.12 – 0,07.2 = 0,48 (g) → nO(A) = 0,48/16 = 0,03 (mol)
Ta có: nO(A) = 0,0125.2 + 0,01.1 – c = 0,03 → c = 0,005 (mol)
BTNT “H”: 2nH2O = 0,0125y + 0,01.10 – 2.0,005 = 0,07.2 → y = 4
→ công thức axit: C3H4O2 hay C2H3COOH
Suy ngược lại 1,55 (g) A gồm \(\left\{ \begin{array}{l}{C_2}{H_3}COOC{H_2}{C_3}{H_7} = c = 0,005\,\,(mol)\\{C_2}{H_3}COOH:0,0125\, - 0,005 = 0,0075\,(mol)\\{C_3}{H_7}C{H_2}OH:\,0,01\, - 0,005 = 0,005\,\,\,\,\,\,\,(mol)\end{array} \right.\)
Xét các nhận định đúng sai
A. Sai, vì p = mC2H3COONa = 0,0125×94 = 1,175 (g)
B. Sai, \(\% {m_Y} = \% {m_{{C_3}{H_7}C{H_2}OH}} = \frac{{0,005 \times 74}}{{1,55}}.100\% = 23,87\% \)
C. Sai, Z chỉ có 2 công thức cấu tạo là: C2H3COOCH2CH2CH2CH3 và C2H3COOCH2CH2(CH3)2
D. Đúng, \(\% {m_X} = \% {m_{{C_2}{H_3}COOH}} = \frac{{0,0075 \times 72}}{{1,55}}.100\% = 34,84\% \)
Hướng dẫn giải:
Quy đổi 1,55 (g) A thành \(\left\{ \begin{array}{l}{R_1}COOH:a\,(mol)\\{R_2}OH:\,b\,\,\,\,\,\,\,\,\,(mol)\\{H_2}O: - c\,\,\,\,\,\,\,\,\,(mol)\end{array} \right.\)
Phần 2: nR1COOH = nNaOH = ? (mol) = a (mol)
Xét R2OH pư với CuO,t0 thu được andehit, cho andehit tráng Ag
TH1: Nếu ancol là CH3OH; andehit thu được là HCHO thì: nHCHO = 1/4 nAg
TH2: Nếu ancol khác CH3OH thì nR2OH = nandehit = 1/2nAg = ? = b (mol)
Từ đó xác định được ancol
BTNT “C”: nCO2 = nC(axit) + nC(ancol) ⟹ số C có trong axit.
BTKL: mO(A) = mA – mC – mH = ? ⟹ nO(A) = ?
Đã tìm được a,b sử dụng bảo toàn nguyên tố O trong A tìm được c =?
BTNT “H”: 2nH2O = a. số H trong axit + b. số H trong ancol -2c ⟹ thay số tìm được số H trong axit
→ công thức axit ⟹ biết hết trong A gồm chất gì và số mol.
Xét các nhận định, chọn nhận định đúng.