Câu hỏi:
2 năm trước
Khoảng giữa tháng 12 năm 2019, dịch viêm phổi cấp COVID-19 do chủng virus corona mới đã bùng phát tại thành phố Vũ Hán, thuộc tỉnh Hồ Bắc ở miền trung Trung Quốc. Triệu chứng của bệnh bao gồm sốt, ho, khó thở,… và có thể gây tử vong cho con người. Trong thời gian dịch bệnh diễn biến phức tạp, Bộ Y tế Việt Nam đã đưa ra các khuyến cáo phòng dịch trong đó có việc sử dụng nước rửa tay khô. Thành phần chính của nước rửa tay khô là cồn y tế (ancol etylic). Trong đó, một số loại nước rửa tay khô được bổ sung thêm chất X giúp làn da mịn màng, tươi trẻ, hạn chế nếp nhăn. Biết đốt cháy 9,89 gam X cần dùng 20,8656 lít khí O2 (đktc) thu được CO2 và H2O. Hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư thấy khối lượng dung dịch giảm 91,701 gam. X có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất. Công thức phân tử của X là (biết NTK: H = 1; C = 12; O = 16)
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: b
Bước 1: Tính số mol O2 phản ứng
Ta có: \({n_{{O_2}}} = \dfrac{{20,8656}}{{22,4}} = 0,9315\left({mol} \right)\)
Bước 2: Tính số mol CO2 và H2O tạo thành
Đặt số mol của CO2 và H2O lần lượt là a và b (mol)
- BTKL: \({m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}} = {m_X} + {m_{{O_2}}}\)
⇔ 44a + 18b = 9,89 + 0,9315.32 = 39,698 (1)
- Khi hấp thụ sản phẩm cháy vào bình đựng Ba(OH)2 dư có phản ứng:
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + H2O
Theo PTHH → \({n_{BaC{{\rm{O}}_3}}} = {n_{C{O_2}}} = a\left({mol} \right)\)
Mặt khác, khối lượng dung dịch giảm: mdd giảm = \({m_{BaC{{\rm{O}}_3}}} - ({m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}})\)
⇔ 197a - (44a + 18b) = 91,701 ⇔ 153a - 18b = 91,701 (2)
Giải hệ (1) (2) ta được a = 0,667 và b = 0,575.
Bước 3: Tìm CTPT của X
- Bảo toàn nguyên tố C → \({n_C} = {n_{C{O_2}}} = 0,667\left({mol} \right) \to {m_C} = 0,667.12 = 8,004\left(g \right)\)
- Bảo toàn nguyên tố H → \({n_H} = 2{n_{{H_2}O}} = 1,15\left({mol} \right) \to {m_H} = 1,15.1 = 1,15\left(g \right)\)
- Ta thấy mC + mH = 8,004 + 1,15 = 9,154 gam < mX
→ Trong X có chứa Oxi
=> mO = mX - mC - mH = 9,89 - 9,154 = 0,736 gam → nO = 0,046 mol
- Gọi công thức phân tử của X là CxHyOz.
Ta có: x : y : z = nC : nH : nO = 0,667 : 1,15 : 0,046 = 29 : 50 : 2.
Theo đề bài X có CTPT trùng với CTĐGN nên CTPT của X là C29H50O2.
Hướng dẫn giải:
Bước 1: Tính số mol O2 phản ứng
Bước 2: Tính số mol CO2 và H2O tạo thành
- Bảo toàn khối lượng : mX + mO2 = mCO2 + mH2O (1)
- Từ khối lượng dung dịch giảm lập được phương trình: mdd giảm = \({m_{BaC{{\rm{O}}_3}}} - ({m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}})\) (2)
Giải hệ (1) (2) thu được số mol CO2, H2O
Bước 3: Tìm CTPT của X
- Dùng bảo toàn nguyên tố C, H tính được số mol C, H trong X
- So sánh thấy mC + mH < mX → X có chứa O → nO
- Lập tỉ lệ nC : nH : nO ⇒ CTĐGN
- Mà trong hợp chất hữu cơ chứa C, H, O ta luôn có: 0 < H ≤ 2C + 2 ⇒ CTPT
