Câu hỏi hoá học

Hỗn hợp khí A chứa propan và một amin đơn chức. Lấy 6 lít A trộn với 30 lít oxi rồi đốt. Sau phản ứng thu được 43 lít hỗn hợp gồm hơi nước, khí cacbonic, nitơ và oxi còn dư. Dẫn hỗn hợp này qua H2SO4 đặc thì thể tích còn lại 21 lít, sau đó cho qua dung dịch NaOH dư thì còn lại 7 lít. Các thể tích đo ở cùng điều kiện. Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo và tên của amin trong hỗn hợp A.

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

Hỗn hợp gồm hơi nước, khí cacbonic, nitơ và oxi còn dư. Dẫn hỗn hợp này qua H₂SO₄ đặc thì thể tích còn lại 21 lít, sau đó cho qua dung dịch NaOH dư thì còn lại 7 lít.

nH₂O+H₂SO₄→H₂SO₄.nH₂O

NaOH+CO₂→Na₂CO₃+H₂O

Thể tích hơi nước : 43 - 21 =22 (lít)

Thể tích CO₂: 21 - 7 = 14 (lít)

Để tạo ra 22 lít hơi nước cần 11 lít O₂ (vì để tạo ra 1 mol H₂O cần 0,5 mol O₂)

Để tạo ra 14 lít CO₂ cần 14 lít O₂ (vì để tạo ra 1 mol CO₂ cần 1 mol O₂) Thể tích O₂ đã tham gia phản ứng là: 14 + 11 = 25 (lít)

Thể tích O₂ còn dư : 30- 25 = 5 (lít)

Thể tích N₂ : 7 - 5 = 2 (lít)

Thể tích C_xH_yN = 2.V_N2 = 4 (lít)

Thể tích C₃H₈ = 6-4 = 2 (lít)

Khi đốt 2 lít C₃H₈ thu được 6 lít CO₂và 8 lít hơi nước. Vậy khi đốt 4 lít C_xH_yN thu được 14-6 = 8 (lít) CO₂ và 22 - 8 = 14 (lít) hơi nước.

$\to x=\frac{\mathrm{8\; :}}{4}=2;y=(\frac{\mathrm{14.2)\; :}}{4}=7$

Công thức phân tử của amin là C₂H₇N.

Các công thức cấu tạo : CH₃ - CH₂ - NH₂ (etylamin) ; CH₃ - NH - CH₃ (đimetylamin)

Trình bày phương pháp hoá học để tách riêng từng chất từ hỗn hợp gồm benzen, phenol và anilin.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Lắc kĩ hỗn hợp với dung dịch HC1 dư, chỉ có anilin phản ứng :

C₆H₅-NH₂ + HCl → [C₆H₅-NH3]⁺Cl^-

                            anilin phenylamoni clorua

Sau đó để yên, có hai lớpchất lỏng tạo ra : một lớp gồm nước hoà tan phenylamoni clorua và HCl còn dư, lớp kia gồm benzen hoà tan phenol.

Tách riêng lớp có nước rồi cho tác dụng với NH3 lấy dư :

HCl + NH₃ → NH₄CI

[C₆H₅-NH₃]⁺Cl^-+ NH₃ → C₆H₅-NH₂ + NH₄Cl

 Anilin rất ít tan trong nước nên có thể tách riêng

Lắc kĩ hỗn hợp benzen và phenol với dung dịch NaOH dư :

C₆H₅OH + NaOH → C₆H₅ONa + H₂O

                                   natri phenolat

Natri phenolat tan trong nước còn benzen không tan và được tách riêng. Thổi CO₂ dư qua dung dịch có chứa natri phenolat :

NaOH + CO2→ NaHCO₃

C₆H₅ONa + CO₂ + H₂O → NaHCO₃ + C₆H₅OH

Phenol rất ít tan trong nước lạnh và được tách riêng.

Đun sôi 8,9 g triglixerit X là chất rắn trong duns dịch NaOH vừa đủ đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 0,92 g glixerol và m gam muối của axit béo X. Tính m và tìm công thức cấu tạo của X

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

(RCOO)₃C₃H₅ + 3NaOH → 3RCOONa + C₃H₅(OH)₃

 0,01 mol         0,03 mol       0,03 mol  ←  0,01 mol

$M_X=\frac{8,\mathrm{9\; :}}{0,01}=890g/mol$

3R + 3.44 + 41 = 890 ⟹ R = 239.

Vì X rắn nên gốc R là gốc no : C_nH_{2n + 1} ⟹ 14n + 1 = 239.

⟹ n = 17, Vậy X : (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅.

Khối lượng của muối : m = m_X + m_Na0H - m_glixerol= 8,9+ 0,03.40-0,92 = 9,18 (g).

Cho một lượng tristearin (triglixerit của axit stearic với glixerol) vào cốc thuỷ tinh chịu nhiệt đựng một lượng dư dung dịch NaOH, thấy chất trong cốc tách thành hai lớp ; đun sôi hỗn hợp đồng thời khuấy đều một thời gian đến khi thu được chất lỏng đồng nhất ; để nguội hỗn hợp và thêm vào một ít muối ăn, khuấy cho tan hết thấy hồn hợp tách thành hai lớp : phía trên là chất rắn màu trẵng, dưới là chất lỏng. Hãy giải thích quá trình thí nghiệm trên bằng phương trình hoá học.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Sản phẩm của phản ứng tan được trong nước nên thu được chất lỏng đồng nhất. Khi để nguội và thêm muối ăn vào hỗn hợp thì muối natri stearat nổi lên trên do nó nhẹ hơn lớp chất lỏng phía dưới. Muối ăn thêm vào nhằm làm tăng khối lượng riêng của dung dịch và làm giảm độ tan của muối natri stearat.

Hỗn hợp X gồm axit axetic và ancol etylic. Chia X thành ba phần bằng nhau. Cho phần một tác dụng với natri dư thấy có 3,36 lít khí H2 thoát ra (đktc). Phần hai phản ứng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH IM. Thêm vào phần ba một lượng H2SO4 làm xúc tác rồi thực hiện phản ứng este hoá, hiệu suất đạt 60%. Tính khối lượng của hỗn hợp X đã dùng và khối lượng este thu được.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Phần một : n_ancol + n_axit = 2n_H2 = ($2.\frac{3,\mathrm{36)\; :}}{22.4}$= 2.0,15 mol

Phần hai : n_axit = n_NaOH = 0,2 mol => n_ancol = 0,1 mol →m_X = 3(0,2.60 + 0,1.46) = 49,8 (g)

Phản ứng este hoá : tính hiệu suất theo số mol ancol.

Số mol este tạo thành= ($\frac{0,\mathrm{1.60)\; :}}{10}$= 0,06 mol

→ m _este = m _CH3COOC2H5 = 0,06.88 = 5,28 (g).

Este đơn chức X thu được từ phản ứng este hoá giữa ancol Y và axit hữu cơ z (có xúc tác là axit H2S04). Đốt cháy hoàn toàn 4,3 g X thu được 4,48 lít khí CO (đktc) và 2,7 g nước. Tìm công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và tên gọi của X. Viết phương trình hoá học của phản ứng điều chế X từ axit và ancol tương ứng.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Từ sản phẩm cháy ta có :

n_C = n_CO2 = 0,2 mol → m_C = 2,4 g

n_H = 2. n_H2O = 0,3 mol → m_H = 0,3 g

m_O = 4,3 - 2,4 - 0,3 = 1,6 (g) → n_O = 0,1 mol.

Đặt công thức phân tử của X là C_xH_yO_z. Ta có tỉ lệ :

x : y : z = 0,2 : 0,3 : 0,1 =2:3: 1.

CTĐGN của X là C₂H₃O

Mà X là este đơn chức nên công thức phân tử của X là C₄H₆O₂.

Vì X được tạo ra từ phản ứng este hoá giữa ancol Y và axit hữu cơ Z nên có công thức cấu tạo :

HCOOCH₂CH=CH₂ (anlyl fomat) hoặc CH₂=CHCOOCH₃ (metyl acrylat).

Hai este X và Y là đồng phân cấu tạo của nhau. Tỉ khối hơi của X so với hiđro bằng 44. a)  Tìm công thức phân tử của X và Y. b) Cho 4,4 g hồn hợp X và Y tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 4,45 g chất rắn khan và hỗn hợp hai ancol là đồng đẳng kế tiếp. Xác định công thức cấu tạo của X, Y và gọi tên chúng. 

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a) M_X = 44.2 = 88 (g/mol).

Vì nhóm COO trong phân tử este có khối lượng là 44, nên X và Y thuộc loại este đơn chức dạng RCOOR' hay C_xH_yO₂.

Ta có :         12x + y = 56→x = 4;y = 8

Công thức phân tử của X và Y là C₄H₈O₂. X, Y thuộc loại este no, đơn chức, mạch hở.

b) Đặt công thức chung của 2 este là RCOOR ’. Phản ứng thủy phân trong dung dịch NaOH :

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

Chất rắn khan là hỗn hợp muối của hai axit là đồng đẳng kế tiếp (vì hai ancol là đồng đẳng kế tiếp).

n_este= n _muối=$\frac{4,\mathrm{4\; :}}{88}$= 0,05 mol 

M _RCOONa = $\frac{4,\mathrm{45\; :}}{0.05}$ = 89 (g/mol)

→R = 22.

Hai muối tương ứng là CH₃COONa và C₂H₅COONa.

X là CH₃COOCH₂CH₃ (etyl axetat), Y là C₂H₅COOCH₃ (metyl propionat). 

Este đơn chức X có phần trăm khối lượng các nguyên tố C, H, O lân lượt là 48,65% ; 8,11% va 43,24% a) Tìm công thức phân tử, viết các công thức cấu tạo có thể có và gọi tên X. b) Đun nóng 3,7 g X với dung dịch NaOH vừa đủ đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Từ dung dịch sau phản ứng, thu được 4,1 g muối rắn khan. Xác định công thức cấu tạo của X.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a. Từ phần trăm khối lượng các nguyên tố, ta xác định được công thức đơn giản nhất của X là C₃H₆O₂ 

→ Công thức phân tử của X là C₃H₆O₂.

Các công thức cấu tạo có thể có của X là :

HCOOC₂H₅ (etyl fomat) và CH₃COOCH₃ (metyl axetat).

b. Đặt công thức của X là RCOOR₁ (R₁ # H).

RCOOR₁ + NaOH → RCOONa + R₁OH

n_X= 0,05 mol

Muối khan là RCOONa có số mol = số mol _X = 0,05 mol

=> M _RCOONa= $\frac{4,\mathrm{1\; :}}{0,05}$= 82 (g/mol)

Từ đó suy ra muối là CH₃COONa.

Công thức cấu tạo của X là CH₃COOCH₃

Este X có công thức đơn giản nhất là C2H4O. Đun sôi 4,4 g X với 200 g dung dịch NaOH 3% đến khi phan ứng xảy ra hoàn toàn. Từ dung dịch sau phản ứng thu được 8,1 g chất rắn khan. Công thức cấu tạo của X

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

n_NaOH= ($\frac{\mathrm{200.3)\; :}}{100.40}$mol

→ Công thức phân tử của X là C₄H₈O₂.

→ n _X = 0,05 mol.

Đặt CTHH của X dạng RCOOR’

 RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

 nX = n NaOH (pư) = 0,05 mol

→ n NaOH (dư) = 0,1 mol

→ Chất rắn thu được gồm RCOONa 0,05 mol và NaOH dư 0,1 mol

m _RCOONa = m _c/r – m _NaOH(dư)=  4,1 g → M _RCOONa= 82 → M _R = 15

→ CTCT của X là CH₃COOC₂H₅

Thuỷ phân hoàn toàn hỗn hợp gồm hai este đơn chức X. Y là đồng phân cấu tạo của nhau cần 100 ml dung dịch NaOH  1M. Thu được 7.85 g hỗn hợp hai muối của hai axit là đồng đẳng kế tiếp và 4.95g 2 hai ancol bậc I. Công thức cấu tạo và phần trăm khối lượng của hai este?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

n _NaOH= 0,1. 1= 0,1 mol

Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

m _{hh este}= m _muối + m _rượu – m _NaOH = 7,85 + 4,95 – 0,1.40= 8,8 g

Theo đề bài hh este là đơn chức → n NaOH= n _{hh este} = 0,1 mol

→ M_este = 88 g/mol.

Dựa vào đáp án, hh este là hh este no, đơn chức

→Công thức phân tử của 2 este là C₄H₈O₂ → Loại đáp án B, C

→ hh este gồm HCOOC₃H₇ (x mol) và CH₃COOC₂H₅ (y mol).

Từ phản ứng thuỷ phân và khối lượng sản phẩm muối ta có hệ pt

   n _HCOOC3H7 + n _CH3COOC2H5 = x + y = 0,1

   m _HCOONa +  m _CH3COONa  =  67x + 82y = 7,85

→ x= 0,025 mol ;  y= 0,075 mol

→ %m _HCOOC3H7 = 25% ;  %m _CH3COOC2H5 = 75%