Cho 28,8 gam hỗn hợp X gồm ancol etylic và axit axetic tác dụng với Na dư thu được 6,16 lít H2 (đktc). Khi đun nóng 28,8 gam hỗn hợp X có H2SO4 đặc (xúc tác) thu được 17,6 gam este. Tính % về khối lượng mỗi chất trong X và hiệu suất của phản ứng este hóa?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Gọi số mol của C₂H₅OH và CH₃COOH lần lượt là x, y

Ta có hệ: x + y = 2.0,275 và 46x + 60y = 28,8

=> x = 0,3 và y = 0,25

CH₃COOH + C₂H₅OH ⇆ CH₃COOC₂H₅ + H₂O

Vì n_CH3COOH < n_C2H5OH nên hiệu suất được tính theo axit

Có n_este = 0,2 mol → H = (0,2/0,25). 100% = 80%

%m_C2H5OH = (0,3.46/28,8). 100% = 47,92%; %m_CH3COOH = 52,08%

X, Y, Z là ba este đều mạch hở, thuần chức trong đó X, Y đều đơn chức, Z hai chức. Đốt cháy hoàn toàn 19,28 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z cần dùng 0,94 mol O2 thu được 11,52 gam nước. Mặt khác đun nóng 19,28 gam E với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được hỗn hợp T chứa hai ancol đều no, không thuộc cùng dãy đồng đẳng và hỗn hợp gồm hai muối có tỉ lệ mol 1: 1. Dẫn toàn bộ T qua bình đựng Na dư, thấy khối lượng bình tăng 9,2 gam. Tính phần trăm khối lượng của este có khối lượng phân tử nhỏ nhất trong hỗn hợp E?

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

+) E (19,28 g) + O₂ (0,94 mol) → CO₂ + H₂O (0,64 mol)

→ Bảo toàn khối lượng: m_CO2 = m_E + m_O2 - m_H2O = 37,48 (g) → n_CO2 = 0,86 mol

→ Bảo toàn nguyên tố Oxi: n_O(E) = 2n_CO2 + n_H2O - 2n_O2 = 0,48 mol

→ n_OH(ancol) = n_NaOH = n_COO = 0,24 mol

ROH + Na → RONa + 1/2 H₂ ↑ → n_H2 = 0,12 mol

Bảo toàn khối lượng: m_T = m_{bình tăng} + m_H2 = 9,2 + 0,12.2 = 9,44 g.

Từ giả thiết → T gồm ancol đơn chức và 2 chức

Mặt khác, do X, Y, Z đều mạch hở → các muối đều đơn chức.

→ số mol mỗi muối là 0,12 mol

→ Bảo toàn khối lượng: m_muối = m_E + m_NaOH - m_T = 19,28 + 0,24.40 – 9,44 = 19,44 g

→ M_muối = 19,44/0,24 = 81

→ Phải chứa HCOONa → M_{muối còn lại} = (19,44 - 0,12.68)/0,12 = 94 (C₂H₃COONa)

+) Quy E về HCOOH, C₂H₃COOH, CH₃OH, C₂H₄(OH)₂, CH₂, H₂O

→ n_HCOOH - n_C2H3COOH = 0,12 mol, n_H2O = -n_COO = -0,24 mol

Đặt n_CH3OH = x; n_C2H4(OH)2 = y; n_CH2 = z

→ m_E = 0,12.46 + 0,12.72 + 32x + 62y + 14z – 0,24.18 = 19,28 g. (1)

n_CO2 = n_C(E) = 0,12 + 0,12.3 + x + 2y + z (2)

n_OH = x + 2y = 0,24 mol (3)

Từ (1), (2), (3) → x = 0,04 mol; y = 0,1 mol; z = 0,14 mol

→ Ancol là C₂H₅OH và C₃H₆(OH)₂

→ Hỗn hợp E gồm 0,02 mol HCOOC₂H₅; 0,02 mol C₂H₃COOC₂H₅ và 0,1mol C₂H₃COOC₃H₆OOCH

este có KLPT nhỏ nhất là HCOOC₂H₅

=> %mHCOOC2H5 = (0,02.72.100) : 19,28 = 7,68%

Đun 0,04 mol hỗn hợp gồm hơi nước và khí CO2 qua cacbon nung đỏ, thu được 0,075 mol hỗn hợp Y gồm CO, H2, CO2. Cho Y đi qua 45 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M, thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

nC = 0,075 - 0,04 = 0,035 mol

BTE: 4nC = 2nCO₂ + 2nH₂O => nCO₂ + nH₂O = 0,07 mol

=> nCO₂ (Y) - (nCO₂ + nH₂O) = 0,005 mol

nBa(OH)₂ = 0,045 => nBaCO₃ = 0,004 mol => mBaCO₃ = 0,788gam

Khi cho oxit của một kim loại hoá trị n tác dụng với dung dịch HNO3 dư thì tạo thành 34 g muối nitrat và 3,6 g nước (không có sản phẩm khác). Hỏi đó là oxit của kim loại nào và khối lượng của oxit kim loại đã phản ứng là bao nhiêu ?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Cứ tạo ra 18 gam H₂O thì có 62 gam Na₂O đã phản ứng

Vậy tạo ra 3,6 gam H₂O thì có x gam Na₂O đã phản ứng

x = ($\frac{3,\mathrm{6.62)\; :}}{18}$ = 12,4 (g)

 

Đốt cháy hợp chất hữu cơ X bằng oxi thấy sản phẩm tạo ra gồm có CO2, H2O, N2. Hỏi X có thể là những chất nào trong các chất sau: tinh bột, benzen, chất béo, caosu, protein.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Chất X là protein

Vì thành phần phân tử của tinh bột, benzen, chất béo và cao su chỉ gồm các nguyên tố C, H và O (có thể có O) nên khi đốt cháy sản phẩm cháy chỉ gồm CO₂ và H₂O.

Còn thành phần phân tử của protein ngoài C, H, O còn có N nên khi đốt cháy protein ngoài sản phẩm là CO₂ , H₂O còn thu được N₂.