Câu hỏi hoá học

Hai chất hữu cơ A, B mạch hở, đơn chức là đồng phân của nhau ( chứa C, H, O) đều tác dụng được với NaOH, không tác dụng được với Na. Đốt cháy m gam hỗn hợp A và B cần 7,84 lít O2 (đktc). Sản phẩm thu được cho qua bình (1) đựng CaCl2 khan, bình (2) đựng nước vôi trong dư, thấy khối lượng bình (1) tăng 5,4 g, bình (2) thu được 30 g kết tủa. Hãy xác định công thức phân tử của A, B và viết công thức cấu tạo của chúng.

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

$n_{O^{}}=0,35mol$

$\Rightarrow {m_O}_{{}_2}=11,2g$. Khối lượng bình (1) tăng là khối lượng nước; 

$n_{C{O}^{}}=n_{CaC{O}^{}}$

$\Rightarrow m_{H^{}O}=5,4g;$

$m_{C{O}^{}}=13,2g.$

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng $\Rightarrow$ m_{hỗn hợp} = 7,4 g.

Từ khối lượng C, H, O suy ra công thức phân tử của A và B là $C_3{H}_6{O}_2$.

Vì  A, B tác-dụng được với $NaOH$, không tác dụng được với Na nên chúng là este đồng phân của nhau. Công thức cấu tạo của chúng là $HCOO{C}_2{H}_5$ và $C{H}_{3}COOC{H}_3$.

Đun nóng hỗn hợp gồm 12 g axit đơn chức X và 9 g ancol đơn chức Y ( có xúc tác axit), giả sử phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp A. Để trung hoà lượng axit X dư cần 50 g dung dịch NaOH 4%, thu được 4,1 g muối. Xác định công thức cấu tạo của X và Y.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

$n_{NaOH}=\frac{4,\mathrm{5\; :\; (}}{\mathrm{100.40)}}=0,05$ (mol) 

$\Rightarrow$ n_{axit dư} = 0,05 mol

n_muối = 0,05 mol  

$\Rightarrow$ M_muối = 82 g/mol.

Vậy axit X là $C{H}_{3}COOH$.

n_{CH3COOH ban đầu} = 0,2 mol ; n_{CH3COOH phản ứng} = 0,15 mol

n_R'OH = 0,15 mol ; M_R'OH = 60 g/ mol.

Ancol Y là $C{H}_{3}C{H}_{2}C{H}_{2}OH$

Đun sôi 13,4 g hỗn hợp gồm hai chất hữu cơ đơn chức, công thức phân tử hơn kém nhau một nhóm CH2 với 200ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ) thu được ancol X và 16,4 g một muối Y. Chọn toàn bộ lượng ancol phản ứng với nattri dư sinh ra 1,12 lít khí H2 ( đktc). Tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

n_ancol =2$n_{H_2}$ = 0,1 mol

n_NaOH =0,2 mol

Vì n_ancol < n_NaOH và 2 chất có công thức phân tử hơn kém nhau một nhóm $C{H}_2$, nên hỗn hợp phải gồm axit và este

n_ancol = 0, 1 mol $\Rightarrow$ n_este = n_axit=0,1 mol 

$\Rightarrow$ n_muối=0.2 mol

Mmuối $=\frac{16,\mathrm{4\; :}}{0,2}$82 (g/mol)

Axit là $C{H}_{3}COOH$, este là $C{H}_{3}COOC{H}_3$.

Vậy hỗn hợp gồm 7,4 g $C{H}_{3}COOC{H}_3$ (55,22%) và 6 g $C{H}_{3}COOH$ (44,78%)

Đun hợp chất A với H2O ( có axit vô cơ làm xúc tác ) được axit hữu cơ B và ancol D. Tỉ khối hơi của B so với nitơ là 2,57. Cho hơi ancol D đi qua ống đun nóng đựng bột đồng thì sinh ra hợp chất E có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc. Để đốt cháy hoàn toàn 2,8 g chất A phải dùng hết 3,92 lít khí O2 (đktc). Sản phẩm cháy gồm có khí CO2 và hơi H2O theo tỉ lệ số mol bằng 3: 2. a) Cho biết A và E thuộc những loại hợp chất nào? b) Xác định công thức cấu tạo của B. c) Xác định công thức cấu tạo và gọi tên của A biết D là ancol đơn chức.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a) A là este, E là andehit.

b) M_B = 28.2,57 = 72 (g/mol).

vì khối lượng 2 nhóm COOH là 90 nên phân tử B chỉ có một nhóm COOH.

Đặt công thức của B là $RCOOH$

M_B = M_R + 45 = 72 $\Rightarrow$ M_R= 27, vậy R là $C_2{H}_3$.

Công thức cấu tạo của B: $C{H}_2=CH-COOH$

c) $n_{O_2}$= 0,175 mol $\Rightarrow$$m_{O_2}$= 5,6 g

Theo định luật bảo toàn khối lượng có :

$m_{C{O}^{}}+m_{H^{}O}=m_A+m_{O^{}}=2,8+5,6=8,4$ (g)

mCO₂/mH₂O = (3.44)/(2.18) = 11/3

⇒mCO₂=6,6g⇒mC=1,8g

mH₂O=1,8g⇒mH=0,2g

⇒mO=2,8−1,8−0,2=0,8(g)

Đặt công thức phân tử của A là $C_x{H}_y{O}_z$ , ta có tỉ lệ :

x : y : z  = 3 : 4 : 1

Công thức đơn giản nhất của A là $C_3{H}_{4}O$. Công thức phân tử của A là $C_6{H}_8{O}_2$

Công thức cấu tạo của A: $C{H}_2=CHCOOC{H}_{2}CH=C{H}_2$ (anlyl acrylat)

Este X có tỉ khối hơi so với khí CO2 bằng 2. Xà phòng hoá hoàn toàn 0,1 mol X bằng 100 ml dung dịch 1M của một hiđroxit kim loại kiềm MOH rồi chưng cất, thu được 9,8 g chất rắn khan và 4,6 g chất hữu cơ A. Xác định kim loại kiềm và este.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

n_X = n_MOH 

$\Rightarrow$ X là este đơn chức.

Mx = 88 g/mol Công thức phân tử của X là $C_4{H}_8{O}_2$.

A là ancol,

n_A = 0,1 mol.

A là $C_2{H}_{5}OH$. Este là $C{H}_{3}COO{C}_2{H}_5$

Công thức của muối $C{H}_{3}COOM$

n_MOH = 0,1 mol, n_muối = 0,1 mol. 

$M_{C{H}^{}COOM}$ = 98 g/mol

 $\Rightarrow$ Kim loại kiềm là K.

Cho ancol A tác dụng với axit B thu được este X. Làm bay hơi 8,8 g este X thu được thể tích hơi bằng thể tích của 3,2 g khí oxi ( đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Tìm công thức phân tử, công thức cấu tạo của A, B và X. Viết tên của X biết từ A có thể chuyển hoá thành B chỉ bằng một phản ứng hoá học.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

$n_{O^{}}=\frac{3,2}{32}=0,1\left(mol\right)$ g/mol.

Vậy X là este đơn chức $RCOO{R}^{\prime }$ với $M_R+M_{R^{\prime }}=44$

$\Rightarrow$ Công thức phân tử của X là $C_4{H}_8{O}_2$

Vì A chuyển thành B bằng 1 phản ứng nên A và B có cùng mạch cacbon.

Vậy A và B lần lượt là $C_2{H}_{5}OH$ và $C{H}_{3}COOH$.

X có tên là etyl axetat.

Viết công thức cấu tạo và gọi tên các este mạch hở có công thức phân tử C3H6O2,C4H6O2được tạo ra từ ancol và axit thích hợp.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Este C₃H₆O₂ phải là este no, đơn chức ứng với các công thức cấu tạo:

$HCOO{C}_2{H}_5$ (etyl fomat); $C{H}_{3}COOC{H}_3$ (metyl axetat)

Este C₄H₆O₂ phải là este không no, đơn chức. Các este tạo ra từ ancol và axit gồm các đồng phân có công thúc cấu tạo

$C{H}_2=CHCOOC{H}_3$ (metyl acrylat) ; $HCOOC{H}_{2}CH=C{H}_2$ (anlyl fomat)

Đun a gam hỗn hợp hai chất X và Y là đồng phân cấu tạo của nhau với 200 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ ) đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 15 g hỗn hợp hai muối của hai axit no, đơn chức, là đồng đẳng kế tiếp nhau và một ancol. Giá trị của a và công thức cấu tạo của X, Y lần lượt là

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

X, Y là đồng phân cấu tạo của nhau, khi tác dụng với NaOH thu được muối của 2 axit no, đơn chức là đồng đẳng kế tiếp và 1 ancol, vậy một trong hai chất (X hoặc Y) phải là este đơn chức, chất còn lại là axit.

n_muối = n_NaOH = 0,2 mol; ${M^{}}_{mu\mathrm{oi}}$= 75 g/mol

Hai muối là $HCOONa$ và $C{H}_{3}COONa$.

Vậy axit là $C{H}_{3}COOH$ (x mol) và este là $HCOOC{H}_3$ (y mol).

Ta có hệ phương trình : 

x + y =0,2 và 68x + 82y = 15 => x = y = 0,1

=>a = 12g

Thuỷ phân 4,3 g este X đơn chức, mạch hở (có xúc tác axit ) đến khi phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp hai chất hữu cơ Y và Z. Cho Y, Z phản ứng dung dịch AgNO3/NH3 dư thu được 21,6 g bạc. Công thức cấu tạo của X là

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Trường hợp 1: Y và Z đều tham gia phản ứng tráng bạc

n_Ag = 2n_Y + 2n_Z = 0,2 mol. Este X đơn chức 

$\Rightarrow$ n_este  = n_Y = n_Z = 0,05 mol.

M_este = 86 g/mol 

$\Rightarrow$ Công thức phân tử là $C_4{H}_6{O}_2$.

Công thức cấu tạo ở đáp án B thỏa mãn.

Trường hợp 2: chỉ có Y hoặc Z tham gia phản ứng tráng bạc

$\Rightarrow$ n_este  = 0,1 mol; M_este = 46 g/mol.

Không có este phù hợp.

Đun sôi hỗn hợp X gồm 12 g axit axetic và 11,5 g ancol etylic với axit H2SO4 làm xúc tác đến khi phản ứng kết thúc thu được 11,44 g este. Hiệu suất phản ứng este hoá là

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

n_axít = 0,2 mol ; n_ancol = 0,25 mol ; n_este = 0,13 mol.

Vì n_axit <  n_ancol nên hiệu suất tính theo số mol axit.

Hiệu suất : H = (0,13.100%) : 0,2 = 65%.