Hỗn hợp X gồm một axit cacboxylic đơn chức , một axit cacboxylic hai chức ( đều là mạch hở và có cùng số liên kết pi) và hai ancol đơn chức cùng dãy đồng đẳng . Đốt cháy hoàn toàn m gam X thu được 2,912 lít CO2 (đktc) và 2,7gam H2O. Thực hiện este hóa m gam X ( H=100%) thu được 3,36 gam sản phẩm hữu cơ chỉ chưa este. Tính % khối lượng của axit cacboxylic đơn chức trong X
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án : C
nCO2 = 0,13 mol ; nH2O = 0,15 mol
Vì nH2O > nCO2 => 2 ancol đều no.
Este hóa m gam X thì chỉ thu được este => số mol COOH = số mol OH
Gọi số mol axit đơn chức là a và axit 2 chức là b mol => nancol = a + 2b
=> nH2O – nCO2 = nancol – naxit. (p - 1)
=> 0,02 = a + 2b – (p - 1)(a + b) = 2a + 3b - p(a + b)
=> p < 3 và p > 1 để biểu thức dương
=> p = 2 => axit đơn chức có 1 liên kết C=C và axit 2 chức no
Và b = 0,02 mol
=> nancol = 0,04 + a => Khi phản ứng este hóa : nH2O = nancol = 0,04 + a mol
=> bảo toàn nguyên tố : nO(X) = 3a + 0,12 mol
=> mX = 0,13.12 + 0,15.2 + 16.(3a + 0,12) g
Bảo toàn khối lượng : mX = meste + mH2O
=> 1,86 + 16.(3a + 0,12) = 3,36 + 18.(0,04 + a)
=> a = 0,01 mol
=> nX = 0,01 + 0,02 + 0,05 = 0,08 mol
=> Số C trung bình = 1,625
=> ancol CH3OH.
Số H trung bình = 3,75 => axit 2 chức là (COOH)2
Gọi 2 chất : axit đơn chức CnH2n-2O2 và hỗn hợp ancol CmH2m+2O
,mX = 4,26g
Bảo toàn C : 0,01n + 0,05m = 0,13 – 0,04 = 0,09
=> n + 5m = 9 . mà m > 1 vì trong hỗn hợp ancol có CH3OH
=> n < 4. Mà axit có 1 liên kết C=C => axit là CH2=CHCOOH
=> %mCH2=CHCOOH = 16,90%
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Định hướng tư duy giải
Bài toán này không nhiều chữ, dữ kiện cũng khá thoáng. Tuy nhiên, cũng là một bài toán khá hay. Cái hay và vẻ đẹp của nó là tính logic trong sự kín đáo. Nếu không có tư duy tinh tế sẽ khó mà giải quyết được bài toán này. Do đó, với bài toán này tôi xin phép được trình bày “hơi dài” mong các bạn cố gắng đọc hết.
Đầu tiên ta có: n CO 2 = 0 , 13 n H 2 O = 0 , 15
→ Ancol phải là no, đơn chức.
Thực hiện este hóa chỉ thu được este → nOH = nCOOH = a (mol).
→ BTKL 0 , 13 . 12 + 0 , 15 . 2 + 48 a = 3 , 36 + 18 a
=> a = 0,05 (mol).
Biện luận: Làm trội liên kết π
Gọi X
A : RCOOH : a B : HOOC - R ' - COOH : → a + 2 b = c C : ancol : c
Đương nhiên số liên kết π trong các axit phải không nhỏ hơn 2. Ta sẽ biện luận rằng nó cũng không thể vượt quá 2.
Vì nếu trong A, B có 3 liên kết π để số mol H2O > số mol CO2
→ ta phải có c > 2(a+b) (điều này là vô lý) → A, B có hai liên kết π.
Để tìm số mol các axit, tôi xin giới thiệu với các bạn kỹ thuật dồn biến N.A.P
(Tôi sẽ cho thêm các bạn vài CÂU để các bạn luyện tập kỹ thuật dồn biến này)
Ta có:
Ta đã biết số mol CO2 → Ta sẽ dồn H, O sao cho số mol CO2 = số mol H2O (ảo) mục đích để BTKL.
→ BTKL m X = 3 , 36 + 18 . 0 , 05 = 0 , 13 . 14 + 30 a + 62 b + 18 . 0 , 05
Biện luận: Làm trội số nguyên tử C.
+ Các bạn cần phải để ý tới n CO 2 = 0 , 13 mol → Nếu các ancol có nhiều hơn 2 nguyên tử C → Vô lý ngay.
+ Và
Nếu ta tăng thêm 1 nguyên tử C trong A hay B cũng sẽ làm số mol CO2 vô lý ngay
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án B
Tổng quát : COOH + OH -> COO + H2O
Vì chỉ tạo este thuần chức => COOH phản ứng vừa đủ với OH
Gọi nCOOH = x = nOH = nCOO = nH2O
=> meste + mH2O = mC + mH + mO
=> 5,4 + 18x = 0,21.12 + 0,23.2 + 3x.16
=> x = 0,08 mol
Bảo toàn O : nO(X) + 2nO2 = 2nCO2 + nH2O
=> nO2 = 0,21 mol
=> mX = 6,84g
Do nH2O > nCO2 => 2 ancol no , đơn chức
Giả sử 2 axit đều có 2 pi
=> nH2O – nCO2 = nancol – naxit => naxit = 0,05 mol
Mà nCOOH = 0,08 => naxit 2 chức = 0,03 ; naxit đơn chức = 0,02
=> Số C trung bình = 1,6
Vì 2 axit có cùng số pi = 2 => axit đơn chức có ít nhất 3C
=> chứng tỏ ancol là CH3OH : x mol và C2H5OH : y mol
Số H trung bình = 3,7 => axit là HOOC-COOH
Axit đơn chức là CnH2n-2O2 : 0,02 mol (n > 2)
=> x + y = 0,08 = nancol
,nC = x + 2y + 0,02n + 0,03.2 = 0,21 => x + 2y + 0,02n = 0,15
=> y + 0,02n = 0,15 – 0,08 = 0,07
=> 0,02n < 0,07 => n < 3,5
=> n = 3 (TM) => x= 0,07 ; y = 0,01 mol
=>%mC2H5OH(X) = 6,73%
=>B
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án : A
Có n H2O > n CO2 => 2 ancol no, đơn chức, mạch hở, đồng đẳng liên tiếp
Gọi CTPT của axit cacbonxylic đơn chức và axit cacboxylic 2 chức trong X lần lượt là
CnH2n+2-2kO2 và CmH2m+2-2kO4 (k ≥ 2)
Đốt cháy ancol no, đơn chức, mạch hở thì n ancol = n H2O – n CO2 .
Đặt n ancol = a
CnH2n+2-2kO2 → n CO2 + (n+1 – k )H2O
x xn x (n+1 – k )
CmH2m+2-2kO4 → m CO2 + (m+1 – k )H2O
Y ym y (m+1 – k )
Vậy n H2O – n CO2 = a + (1 – k )(x+y) = 0,24 – 0,21 = 0,03 (1)
Mặt khác, este hóa hoàn toàn hh X thì được hỗn hợp chỉ chứa este và nước
=> ∑ n OH = ∑ n COOH
Hay a = x + 2y <=> a – x – 2y = 0 (2)
Do k ≥ 2
Với k = 3 , (1) <=> a – 2x – 2y = 0,03
Có a – 2x – 2y < a – x – 2y <=> 0,03 < 0 (vô lý)
=> k = 2 => (1) <=> a – x – y = 0,03
Mặt khác, m hh = m este + m H2O = m C + m H + m O
<=> 5,4 + 18a = 0,21. 12 + 0,24. 2 + 16a + 32x + 64y
<=> - 2a + 32x + 64y = 2,4 (3)
Từ (1)(2)(3) => a = 0,08; x = 0,02 ; y = 0,03
n hh = 0,08 + 0,02 + 0,03 = 0,13 mol
=> Số ng. tử C trung bình = 0,21: 0,13 = 21/13
Số ng. tử H trung bình = 0,24. 2 : 0,13 = 3,63
Các hợp chất trong X đều chứa số H chẵn => Có 1 hợp chất chứa 2 nguyên tử H
=> đó là HOOC – COOH (C2H4O2); n C2H4O2 = 0,03 mol
m hh = 5,4 + 18. 0,08 = 6,84 gam
=> m ancol + m axit đơn chức = 6,84 – 0,03. 90 = 4,14 gam
Vì số ng tử C trung bình = 21/13 => hh X chứa 1 chất có số nguyên tử C = 1
=> Đó là CH3OH => ancol còn lại là C2H6O
Axit đơn chức chứa 1 lk π trên mạch C, thuộc dãy đồng đẳng của axit acrylic
=> 0,08. M ¯ ancol + 0,02. Maxit = 4,14
32 < M ¯ ancol < 46
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Tham khảo cách làm bài này nhé bạn :
Hai ancol là C3H5(OH)3 và C3H6(OH)2
Trong E có x mol X và y mol Y
TN2x + y = 0,16
2x + 3y = 0,42 à x = 0,06 và y = 0,1
TN1 có 0,6b mol X và b mol Y và c mol H2O
Bảo toàn O : 0,6b.4 + 6b + 0,5.2 = 0,45.2 + c à 8,4b –c = – 0,1
Bảo toàn pi : c + 0,6b.2 + b.6 = 0,45 + 0,6b + b à 5,6b + c = 0,45
à b = 0,025 và c = 0,31 à nE = 0,04 à nO (E) = 0,21
m1 (E) = 0,45.12 + 0,31.2 + 0,21.16 = 9,38 à m2 (E) = 9,38.4 = 37,52
TN2 m muối = 37,52 + 0,42.40 – 0,06.76 – 0,1.92 = 40,56
Gọi công thức muối no là R1COONa và muối không no là R2COONa
m muối = 0,12 (R1 + 67) + 0,3(R2 + 67) = 40,56
0,12R1 + 0,3R2 = 12,42
Nghiệm phù hợp là R2 = 27 và R1 = 36 (là trung bình cộng của 29 và 43)
Giá trị a = 0,12 (36 + 67) = 12,36
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Chọn đáp án B
Nhận thấy: n H 2 O > n C O 2 → Z phải là ancol no, đơn chức.
Vì chỉ thu được este
→ n O H = n C O O H = n H 2 O = a m o l → B T K L 1 , 3 . 12 + 1 , 5 . 2 + 3 a . 16 = 33 , 6 + 18 a → a = 0 , 5 m o l
Nhận thấy các axit có 2 liên kết π trong phân tử vì nếu có 3 π thì số mol H2O không thể lớn hơn CO2 khi đốt cháy hỗn hợp E.
mình chỉ biết giải theo kiểu trắc nghiệm thôi
nCO2<nH2O=>ancol no hở
vì nCO2<nH2O mà axit 2 chức pi>2 pứ tỉ lệ axit:ancol<1:2
pi=3 thì nH2O<nCO2=>pi=2
dễ hiểu hơn khi naxit<nancol<2naxit
khi pi=2 =>tính trong axitaxit nCO2-nH2O=naxit=nCO2 dư
tính trong ancol nH2O-nCO2=nancol= nH2O dư
nancol>naxit=>nH2Odư>nCO2dư=>nH2O>nCO2
pi>2 g.sử pi=3
tính trong axitaxit nCO2-nH2O=2naxit
tính trong ancol nH2O-nCO2=nancol
nancol<2naxit=>nH2O<nCO2
=> pi=2
meste-mC-mH=mO-mH2O
<=>3.36-12*0.13-2*0.15=16*3*x-18x=>x=0.05
nH2O-nCO2=x-naxit1-axit2=>a+b=0.03
a+2b=0.05=>a=0.01;b=0.02
axit1 3 C axit2 2C
Ctb=1.625;Htb=3.75
tự luận phải BL rõ axit CH2=CH-COOH(C=1.625=>CH3OH&CnH2n+2O=>có chất chỉ chứa 2H=>C2O4H2;khúc này BL tiếp dài lắm nên bỏ đi nha)
=>%=0.01*72*100/(3.36+0.05*18)=16.9
oh man
ZUNI ak