Đề ôn luyện Andehit, Xeton, Axit cacboxylic có lời giải chi tiết
-
368 lượt thi
-
25 câu hỏi
-
45 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Cho X, Y là hai axit cacboxylic đơn chức, no mạch hở (MX < MY); T là este hai chức tạo bởi X, Y và một ancol no mạch hở Z. Đốt cháy hoàn toàn 8,58 gam hỗn hợp E gồm X, Y, T bằng một lượng vừa đủ O2, thu được 7,168 lít CO2 và 5,22 gam nước. Mặt khác 8,58 gam E tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 dư thu được 17,28 gam Ag. Khối lượng chất rắn khan thu được khi cho cùng lượng E trên tác dụng với 150 ml dung dịch NaOH 1M là:
Đáp án B
Câu 2:
Đốt cháy hoàn toàn 0,13 mol hỗn hợp X gồm một anđehit và một ancol đều mạch hở cần nhiều hơn 0,27 mol O2 thu được 0,25 mol CO2 và 0,19 mol H2O. Mặt khác, cho X phản ứng hoàn toàn với dung dịch AgNO3/NH3 dư thu được m gam kết tủa. Biết rằng số nguyên tử H trong phân tử ancol nhỏ hơn 8. Giá trị lớn nhất của m là:
Đáp án C
Câu 3:
Hỗn hợp X gồm nhiều ancol, andehit và axit đều mạch hở. Cho NaOH dư vào m gam X thấy có 0,2 mol NaOH phản ứng. Nếu cho Na dư vào m gam X thì thấy có 12,32 lít khí H2 (đktc) bay ra. Cho m gam X vào dung dịch AgNO3/NH3 dư thấy có 43,2 gam kết tủa xuất hiện. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam X thu được 57,2 gam CO2. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, tổng số mol các ancol trong X là 0,4 mol, trong X không chứa HCHO và HCOOH. Giá trị đúng của m gần nhất với:
Đáp án D
Câu 4:
Hỗn hợp A gồm axit axetic và etanol. Chia A thành ba phần bằng nhau.
+ Phần 1 tác dụng với Kali dư thấy có 3,36 lít khí thoát ra.
+ Phần 2 tác dụng với Na2CO3 dư thấy có 1,12 lít khí CO2 thoát ra. Các thể tích khí đo ở đktc.
+ Phần 3 được thêm vào vài giọt dung dịch H2SO4, sau đó đun sôi hỗn hợp một thời gian. Biết hiệu suất của phản ứng este hoá bằng 60%. Khối lượng este tạo thành là:
Đáp án D
Câu 5:
Cho 0,04 mol một hỗn hợp X gồm CH2 = CH - CH2OH, CH3COOH và CH2 = CH - CHO phản ứng vừa đủ với dung dịch NaHCO3 dư thu được 0,224 lít khí (đktc). Mặt khác 0,04 mol X phản ứng cần 1,12 lít (đktc) H2, xúc tác Ni, đun nóng. Khối lượng của CH2 = CH - CH2OH là:
Đáp án A.
CH2 = CH - COOH (a mol); CH3COOH (b mol); CH2 = CH - CHO (c mol).
Ta có: a + b + c = 0,04.
a + 2c = 0,05.
b = 0,01→ a = 0,01; b = 0,01; c = 0,02.
Khối lượng CH2 = CH - CH2OH: nCH2=CH-CH2OH = 0,01.58 = 0,58gam
Câu 6:
Axit cacboxylic X hai chức (có phần trăm khối lượng của oxi nhỏ hơn 70%), Y và Z là hai ancol đồng đẳng kế tiếp (MY < MZ). Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp gồm X, Y, Z cần vừa đủ 8,96 lít khí O2 (đktc), thu được 7,84 lít khí CO2 (đktc) và 8,1 gam H2O. Phần trăm khối lượng của Y trong hỗn hợp trên là:
Đáp án C
Câu 7:
X, Y là hai axit cacboxylic đều đơn chức, mạch hở (trong phân tử X, Y chứa không quá 2 liên kết π và 50 < MX < MY); Z là este được tạo bởi X, Y và etylen glicol. Đốt cháy 13,12 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z cần dùng 0,50 mol O2. Mặt khác 0,36 mol E làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 0,1 mol Br2. Nếu đun nóng 13,12 gam E với 200 ml dung dịch KOH 1M (vừa đủ), cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được hỗn hợp F gồm a gam muối A và b gam muối B (MA < MB). Tỉ lệ của a : b gần nhất với giá trị nào sau đây?
Đáp án A
· 13,12 gam E + 0,2 mol KOH (vừa đủ) ® ...-COOK + ... nên ∑nO trong E = 0,4 mol.
Giải đốt 13,12 gam E (gồm C, H, O) cần 0,5 mol O2 thu được x mol CO2 + y mol H2O.
12x + 12y +0,4x16 = 13,12
2x + y = 0,4 +0,5x2
→x = 049; y= 0,42
· Mặt khác, 0,36 mol E phản ứng vừa đủ với 0,1 mol Br2 và kết hợp giả thiết “chữ” về X, Y.
® trong hai axit X va Y thì có một axit no và một axit không no, có đúng một nối đôi C=C.
Phản ứng tạo este: 1X + 1Y + 1C2H4(OH)2 ® 1Z + 2H2O.
® Quy đổi E: axit – este về a mol CnH2nO2 + b mol CmH2m – 2O2 + c mol C2H4(OH)2 – 2c mol H2O.
Ta có tương quan đốt có: ∑nCO2 -∑nH2O = b+ 2c –c =b +c = 0,49-0,42 = 0,07 mol
Bảo toàn nguyên tố oxit có: 2a + 2b = 0,4 mol ® a + b = 0,2 mol (2).
· Giả sử tỉ lệ 0,36 mol E so với 13, 12 gam E là k, ta có: nE = ka + kb + kc – 2kc = 0,36 mol.
Chỉ có kb mol CmH2m – 2O2 phản ứng với Br2 ® kb = 0,1 mol.
Theo đó, rút gọn k có phương trình: a + b – c = 3,6b Û 0,2 – c = 3,6b (3).
Giải hệ (1), (2), (3) được a = 0,15 mol; b = 0,05 mol; c = 0,02 mol.
Thay lại, có số mol CO2: 0,15n + 0,05 + 0,02x2 = 0,49 ↔ 3n+m = 9
Với điều kiện n, m nguyên và yêu cầu n≥1; m≥3 ® cặp (n;m) = (2;3) duy nhất thỏa mãn.
Vậy hỗn hợp F gồm 0,15 mol CH3COOK (muối A) và 0,05 mol C2H3COOK (muối B).
® Tỉ lệ cần tìm a:b = 0,15x98 : (0,05x110) ≈2,67
Câu 8:
Cho X, Y là hai axit cacboxylic đơn chức, mạch hở, phân tử đều có chứa hai liên kết π; Z là ancol hai chức có cùng số nguyên tử cacbon với X; T là este tạo bởi X, Y, Z. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp E gồm X, Y, Z và T cần vừa đủ 28,56 lít O2 (đktc), thu được 45,1 gam CO2 và 19,8 gam H2O. Mặt khác, m gam E tác dụng với tối đa 16 gam Br2 trong dung dịch. Nếu cho m gam E tác dụng hết với dung dịch NaOH (dư, đun nóng) thì thu được bao nhiêu gam muối?
Đáp án D
Đốt 11,16 gam E + 0,59 mol O2 → ? CO2 + 0,52 mol H2O.
⇒ Bảo toàn khối lượng có: nCO2 = 0,47 < nH2O → Z là ancol no, 2 chức.
► Quy đổi E về hỗn hợp gồm: CH2=CHCOOH, C3H6(OH)2, CH2, H2O.
nCH2=CHCOOH = nBr2 = 0,1 mol. Đặt nC3H6(OH)2 = x mol; nCH2 = y mol; nH2O = z mol.
nO2 = 0,1 × 3 + 4x + 1,5y = 1,275 mol; nCO2 = 0,1 × 3 + 3x + y = 1,025 mol.
nH2O = 0,1 × 2 + 4x + y + z = 1,1 mol ⇒ Giải hệ cho:
x = 0,225 mol; y = 0,05 mol; z = – 0,05 mol ⇒ không ghép CH2 cho ancol được.
► Muối gồm CH2=CHCOONa: 0,1 mol; CH2: 0,05 mol
⇒ m = mmuối = 0,1 × 94 + 0,05 × 14 = 10,1 gam
Câu 9:
Hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ no, mạch hở (đều chứa C, H, O), trong phân tử mỗi chất có hai nhóm chức trong số các nhóm –OH, –CHO, –COOH. Cho m gam X phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 4,05 gam Ag và 1,86 gam một muối amoni hữu cơ. Cho toàn bộ lượng muối amoni hữu cơ này vào dung dịch NaOH (dư, đun nóng), thu được 0,02 mol NH3. Giá trị của m là
Đáp án C
Câu 10:
Cho X, Y (MX < MY ) là 2 cacboxylic kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng của axit oxalic; Z, T là 2 este (MT – MZ = 14); Y và Z là đồng phân của nhau. Đốt cháy hoàn toàn 5,76 gam hỗn hợp E gồm X, Y, Z, T cần vừa đủ 3,584 lít O2 (đktc). Mặt khác, cho 5,76 gam E tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch NaOH 1M thu được 1,4 gam hỗn hợp 3 ancol có số mol bằng nhau. Số mol của X trong 5,76 gam E là
Đáp án B
5,76 gam E phản ứng vừa đủ 0,1 mol NaOH ® nCOO trong E = 0,1 mol ® ∑nO trong E = 0,2 mol
ó Giải đốt: 5,76 gam E + 0,16 mol O2 ® x mol CO2 + y mol H2O.
Bảo toàn khối lượng và bảo toàn O có:
44x + 18y = 5,76 + 0,16x32
2x + y = 0,1x2 + 0,2
® x= 0,19; y = 0,1
Nhận xét tương quan: ∑nCO2 - ∑nH2O = 0,05 = 0,2/4 (*)
® các chất X, Y, Z, T đều có 4O và 2p trong phân tử ® nE = 0,05 mol.
Từ đó có số Ctrung bình hỗn hợp E = 0,19 + 0,05 = 3,8.
ó Phân tích: este hai chức bé nhất có thể là 3C: (HCOO)2CH2 nhưng thủy phân cho HCHO không phải là ancol ® để thu được 3 ancol thì Z không thể là trường hợp này được ® ít nhất CZ ≥4 → CY = CZ ≥4.
Mà X và Y là đồng đẳng kế tiếp nên chỉ có thể xảy ra: CX = 3; CY = CZ =4→ CT=5 mà thôi.
Cấu tạo: X là CH2(COOH)2; Y là C2H4(COOH)2; Z là (HCOO)2C2H4 và T là CH3OOCCOOC2H5.
(4Z không thể là (COOCH3)2 vì chỉ có 5C thì không có cấu tạo nào của T cho thêm 2 ancol khác nữa).
Khi đó, hỗn hợp 3 ancol tương ứng là C2H4(OH)2; CH3OH và C2H5OH.
Hỗn hợp này nặng 1,4 gam ® chúng có cùng 1,4 : (62+32+46) = 0,01 mol.
Suy ngược lại có 0,01 mol Z và 0,01 mol T, gọi số mol X và Y lần lượt là x, y mol.
Bảo toàn C có: 3x+4y+0,01x(4+5) = 0,19 mol và ∑nE = x+y+0,02 = 0,05 mol
Giải hệ được x = 0,02 mol; y = 0,01 mol ® Trả lời: số mol X trong hỗn hợp E là 0,02 mol.
ó Đây sẽ là một bài tập rất khó vá phức tạp hơn nếu giải tự luận. Nếu các bạn để ý thì từ (*) đã có chút thừa nhận không chứng minh về cấu tạo của T (có 4O và 2p). Thực sự, sẽ chứng mính được nhưng dùng khá nhiều công thức toán cồng kềnh nên xin phép không đưa ra. Thậm chí, nhiều bạn đã ngộ nhận Z và T hơn nhau 1 nhóm –CH2 chỉ dựa vào MT – MZ = 14 là không đúng. Xin dẫn chứng ví dụ Z là axit glutaric có cấu tạo HOOC-[CH2]3-COOH còn T là C9H6O2
Câu 11:
Chia 20,8 gam hỗn hợp gồm hai anđehit đơn chức là đồng đẳng kế tiếp thành hai phần bằng nhau:
- Phần một tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 đun nóng, thu được 108 gam Ag.
- Phần hai tác dụng hoàn toàn với H2 dư (xúc tác Ni, t0), thu được hỗn hợp X gồm hai ancol Y và Z (MY < MZ). Đun nóng X với H2SO4 đặc ở 1400C, thu được 4,52 gam hỗn hợp ba ete. Biết hiệu suất phản ứng tạo ete của Y bằng 50%.
Hiệu suất phản ứng tạo ete của Z bằng
Đáp án B
► Xét 1 phần ⇒ mhỗn hợp anđehit = 20,8 ÷ 2 = 10,4(g).
GIẢ SỬ không chứa HCHO ⇒ nhỗn hợp = nAg ÷ 2 = 0,5 mol.
⇒ Mtrung bình hỗn hợp = 10,4 ÷ 0,5 = 20,8 ⇒ loại
⇒ hỗn hợp gồm HCHO và CH3CHO với số mol là 0,2 và 0,1.
► X gồm 0,2 mol CH3OH (Y) và 0,1 mol C2H5OH (Z).
Đặt hiệu suất tạo ete của Z = x ⇒ nZ phản ứng = 0,1x mol.
nY phản ứng = 0,2 × 0,5 = 0,1 mol 2 ancol → 1 ete + 1H2O.
⇒ nH2O = nancol phản ứng ÷ 2 = (0,05 + 0,05x) mol.
Bảo toàn khối lượng: 32.0,1 + 46.0,1x = 4,52 + 18.(0,05 + 0,05x)
⇒ x = 0,6 = 60%
Câu 12:
X, Y là 2 axit cacboxylic đều mạch hở; Z là ancol no; T là este hai chức, mạch hở được tạo bởi X, Y với Z. Đun nóng 38,86 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z, T với 400 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ), thu được ancol Z và hỗn hợp F gồm 2 muối có tỉ lệ mol 1 : 1. Dẫn toàn bộ Z qua bình đựng Na dư thấy khối lượng bình tăng 19,24 gam; đồng thời thu được 5,824 lít khí H2. Đốt cháy hoàn toàn F cần dùng 0,7 mol O2, thu được CO2, Na2CO3 và 0,4 mol H2O. Phần trăm khối lượng của T trong hỗn hợp E là
Đáp án D
Câu 13:
Cho X và Y là hai axit cacboxylic mạch hở, có cùng số nguyên tử cacbon, trong đó X đơn chức, Y hai chức. Chia hỗn hợp X và Y thành hai phần bằng nhau. Phần một tác dụng hết với Na, thu được 4,48 lít khí H2 (đktc). Đốt cháy hoàn toàn phần hai, thu được 13,44 lít khí CO2 (đktc). Phần trăm khối lượng của Y trong hỗn hợp là
Chọn đáp án D.
Từ giả thiết “chữ” ta có: X dạng CnH2mO2 và Y dạng CnH2pO2 (n, m, p các số nguyên dương).
Phần 1: phản ứng –COOH + Na → -COONa + ½ H -COONa + ½ H2 nên nX + 2nY = 2nH2 =0,4mol (1).
Phần 2: đốt cháy (X, Y) + O2 → 0,6 mol CO2 + ? mol H2O nên có (nX + nY).n = 0,6 mol (2).
Từ (1) ta thấy 0,2 < nX + nY < 0,4 → thay vào (2) có 1,5 <n <3. Vậy, chỉ có thể n = 2.
Với n = 2 thì cũng chỉ có duy nhất X là CH3COOH và Y là (COOH)2 thỏa mãn.
Giải hệ số mol có nX =0,2 mol và nY = 0,1 mol →%mY trong hon hop ≈ 42,86%
Câu 14:
X, Y là hai axit cacboxylic đều đơn chức, mạch hở (trong phân tử X, Y chứa không quá 2 liên kết π và 50<MX<MY); Z là este được tạo bởi X, Y và etylen glicol. Đốt cháy 13,12 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z cần dùng 0,50 mol O2. Mặt khác 0,36 mol E làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 0,1 mol Br2. Nếu đun nóng 13,12 gam E với 200 ml dung dịch KOH 1M (vừa đủ), cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được hỗn hợp F gồm a gam muối A và b gam muối B (MA < MB). Tỉ lệ của a : b gần nhất với giá trị nào sau đây?
Chọn đáp án B.
13,12 gam E + 0,2 mol KOH (vừa đủ) → … -COOK + … nên ∑nO trong E = 0,4 mol.
Giải đốt 13,12 gam E (gồm C, H, O) cần 0,5 mol O2 thu được x mol CO2 + y mol H2O.
12x + 2y +0,4x16 = 13,12
2x+y = 0,4 + 0,5x2
→x = 0,49; y = 0,42
Mặt khác, 0,36 mol E phản ứng vừa đủ với 0,1 mol Br2 và kết hợp giả thiết “chữ” về X, Y.
→ trong hai axit X và Y thì có một axit no và một axit không no, có đúng một nối đôi C=C.
Phản ứng tạo este: 1X + 1Y + 1C2H4(OH)2 → 1Z + 2H2O.
→ Quy đổi E: axit – este về a mol CnH2nO2 + b mol CmH2m-2O2 +c mol 1C2H4(OH)2 – 2c mol H2O.
Ta có tương quan đốt có: ∑nCO2 - ∑nH2O = b + 2c c = b +c = 0,49 -0,42 = 0,07 mol (1).
Bảo toàn nguyên tố oxi có: 2a + 2b =0,4 mol → a + b = 0,2 mol (2).
giả sử tỉ lệ 0,36 mol E so với 13,12 gam E là k, ta có: nE = ka + kb + kc -2kc = 0,36 mol.
Chỉ có kb mol CmH2m-2O2 phản ứng với Br2 → kb = 0,1 mol.
Theo đó, rút gọn k có phương trình: a + b –c =3,6b ↔ 0,2 – c =3,6b (3).
Giải hệ (1), (2), (3) được a = 0,15 mol; b = 0,05 mol; c = 0,02 mol.
Thay lại, có số mol CO2 : 0,15n + 0,05m + 0,02x2 = 0,49↔ 3n + m = 9
Với điều kiện n, m nguyên và yêu cầu n≥1; m≥3→ cặp (n;m) = (2;3) duy nhất thỏa mãn.
Vậy hỗn hợp F gồm 0,15 mol CH3COOK (muối A) và 0,05 mol C2H3COOK (muối B).
→ Tỉ lệ cần tìm a:b = 0,15x98: (0,05x110) ≈ 2,67
Câu 15:
Hỗn hợp X gồm một ancol và một axit cacboxylic đều no, đơn chức, mạch hở, có cùng số nguyên tử cacbon trong phân tử. Đốt cháy hoàn toàn 51,24 gam X, thu được 101,64 gam CO2. Đun nóng 51,24 gam X với xúc tác H2SO4 đặc, thu được m gam este (hiệu suất phản ứng este hóa bằng 60%). Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
Chọn đáp án A.
Giả thiết “chữ” → X gồm x mol ancol CmH2m+2O và y mol axit CmH2mO2.
Đốt 51,24 gam X + O2 → 2,31 mol CO2 + ? mol H2O.
→ Ta có: mx + my = 2,31 mol →mX = 14x2,31 +18x +32y = 51,24 → 18x +32y = 18,9.
« Chặn ra: 0,590625 < X + Y < 1,05. Thay lại m(x+y) = 2,31 → chặn ra: 2,2 < m < 3,91111.
→ Nghiệm nguyên m = 3 duy nhất thỏa mãn. Thay ngược lại giải x = 0,41 mol và y = 0,36 mol.
Phản ứng: C2H5COOH + C3H7OH → C2H5COOC3H7 + H2O → hiệu suất tính theo số mol axit.
→meste = 0,36x0,6xMeste = 25,056 gam
Câu 16:
Hỗn hợp X gồm một axit cacboxylic no hai chức, mạch hở; hai ancol no đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng và một đieste tạo bởi axit với hai ancol đó. Đốt cháy hoàn toàn 4,84 gam X thu được 7,26 gam CO2 và 2,70 gam H2O. Mặt khác, đun nóng 4,84 gam X trên với 80 ml dung dịch NaOH 1M, sau phản ứng thêm vừa đủ 10 ml dung dịch HCl 1M để trung hòa lượng NaOH dư. Cô cạn phần dung dịch thu được m gam muối khan và 0,04 hỗn hợp ancol có tỉ khối hơi so với H2 là 19,5. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
Chọn đáp án B.
Giải phản ứng đốt 4,84 gam X + O2 → 0,165 mol CO2 + 0,15 mol H2O
→nO trong X = 0,16 mol
Dựa vào phản ứng este hóa: ancol + axit ↔ este + H2O và kết quả tính toán trên, ta dùng:
Quy đổi hỗn hợp ancol – axit – este
Trong đó: vì có đúng 0,07 mol NaOH phản ứng với X (dư 0,01 mol phản ứng với 0,01 mol HCl) nên tổng số mol gốc axit là 0,035 mol (axit có 2 chức). Tổng khối lượng các ancol = 0,04 x 19,5 x2 =1,56 gam.
Đến đây, dùng bảo toàn nguyên tố oxi ta có số mol H2O là 0,02 mol.
Theo đó, maxit = 4,84 + 0,02x18 – 1,56 = 3,64gam.Phản ứng
COOH + NaOH →COONa + H2O
Nên tăng giảm khối lượng có m muoi natri cua axit cacboxylic = 3,64 + 0,035x2x22 = 5,18 gam.
Ø Tránh quên yêu cầu m gam muối khan còn 0,01 mol NaCl nữa → m = 5,18 + 0,585 = 5,765 gam
Câu 17:
Hỗn hợp X gồm axit panmitic, axit stearic và axit linoleic. Để trung hòa m gam X cần 50 ml dung dịch NaOH 1M. Mặt khác, nếu đốt cháy hoàn toàn m gam X thì thu được 19,04 lít khí CO2 (ở đktc) và 14,76 gam H2O. Phần trăm số mol của axit linoleic trong m gam hỗn hợp X là
Chọn D.
Hỗn hợp X gồm hai axit béo no là axit panmitic C15H31COOH + axit stearic C17H35COOH và một axit béo không no, có 2 nối đôi C=C là C17H31COOH.
*Phản ứng trung hòa: -COOH + NaOH →-COONa + H2O
→∑nCOOH trong X = nNaOH = 0,05 mol
*Giải đốt cháy: X + O2 → 0,85 mol CO2 + 0,82 mol H2O.
Tương quan đốt: naxit linoleic = ∑nCO2 - ∑nH2O = 0,03 mol
→ % naxit linoleic trong X = 0,03/0,05x100% = 60%
Câu 18:
Hỗn hợp X gồm HCHO, CH3COOH, HCOOCH3 và CH3CH(OH)COOH. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X cần V lít O2 (đktc) sau phản ứng thu được H2O và 0,15 mol CO2. Giá trị của V là
Chọn B.
Nhận xét: HCHO có công thức phân tử CH2O → dạng C + H2O
CH3COOH và HCOOCH3 có cùng công thức phân tử C2H4O2 → dạng C + H2O
Đúng quy luật CH3CH(OH)COOH có công thức C3H6O3 cũng dạng C + H2O
Đây là dạng cacbohidrat (cacbon + nước) khi đốt cần lượng O2 đúng bằng số mol C hay CO2
(vì như thấy rõ, phần hidrat là H2O không cần thêm oxi để đốt cháy)
Do vậy yêu cầu V = 0,15.22,4 = 3,36 lít
Câu 19:
Cho X, Y (MX < MY) là 2 caboxylic kề tiếp nhau trong dãy đồng đẳng của axit oxalic; Z, T là 2 este (MT – MZ = 14), Y và Z là đồng phân của nhau. Đốt cháy hoàn toàn 5,76 gam hỗn hợp E gồm X, Y, Z, T cần vừa đủ 3,584 lít O2 (đktc). Mặt khác cho 5,76 gam E tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch NaOH 1M thu được 1,4 gam hỗn hợp 3 ancol có số mol bằng nhau. Số mol của X trong 5,76 gam E là
Chọn B.
5,76gam E phản ứng vừa đủ với 0,1mol NaOH →nCOO(E) = 0,1 mol →∑nO(E) = 0,2 mol
Giả đốt: 5,76gam E + 0,16mol O2 →x mol CO2 + y mol H2O
Bảo toàn khối lượng và bảo toàn O ta có:
44x + 18y = 5,76 + 0,16x32
2x + y = 0,16x2 + 0,2
→x = 0,19; y= 0,14
Nhận xét tương quan: ∑nCO2 - ∑nH2O = 0,05 = 0,2/4 (*)
→Các chất X, Y, Z, T đều có 4O và 2π trong phân tử → nE = 0,05mol
Từ đó có số Ctrung bình hỗn hợp E = 0,19 : 0,05 = 3,8
Phân tích: este hai chức bé nhất có thể là 3C (HCOO)2CH2 nhưng thủy phân cho HCHO không là ancol → để thu được 3ancol thì Z không là trường hợp này được → ít nhất CZ ≥4 → CY = CZ ≥4
Mà X và Y là đồng đẳng kế tiếp nên chỉ có thể xảy ra CX = 3, CY = CZ = 4 → CT = 5
Cấu tạo: X là CH2(COOH)2, Y là C2H4(COOH)2, Z là (HCOO)2C2H4 và T là CH3OOCCOOC2H5
Z không thể là (COOCH3)2 vì chỉ có 5C thì khoogn có cấu tạo nào của T cho thêm 2 ancol khác
Khi đó hỗn hợp 3ancol tương ứng là C2H4(OH)2, CH3OH, C2H5OH
Hỗn hợp này nặng 1,4gam → chúng có cùng 1,4 : (62 + 32 + 46) = 0,01mol
Suy ngược lại ta có 0,01mol Z và 0,01mol T, gọi số mol lần lượt X và Y là x, y mol
Bảo toàn C: 3x + 4y + 0,01.(4 + 5) = 0,19mol và ∑nE = x+y +0,02 = 0,05 mol
Giải hệ: x = 0,02mol, y = 0,01mol → số mol X trong E là 0,02mol
Là bài tập khó và phức tạp nếu giải tự luận. Để ý từ (*) đã có chút thừa nhận không chứng minh về cấu tạo của T. Thực sự sẽ chứng minh được nhưng dùng khá nhiều công thức toán cồng kềnh nên xin phép không đưa ra. Thậm chí nhiều bạn ngộ nhận Z và T hơn nhau 1 nhóm -CH2 chỉ dựa vào MT – MZ = 14 là không đúng. Xin dẫn chứng ví dụ Z là axit glutaric có cấu tạo HOOC-[CH2]3-COOH còn T là C9H6O2
Câu 20:
Cho X, Y là hai axit cacboxylic đơn chức, mạch hở, phân tử đều có chứa hai liên kết π; Z là ancol hai chức có cùng số nguyên tử cacbon với X; T là este tạo bởi X, Y, Z. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp E gồm X, Y, Z và T cần vừa đủ 28,56 lít O2 (đktc), thu được 45,1 gam CO2 và 19,8 gam H2O. Mặt khác, m gam E tác dụng với tối đa 16 gam Br2 trong dung dịch. Nếu cho m gam E tác dụng hết với dung dịch NaOH (dư, đun nóng) thì thu được bao nhiêu gam muối?
Chọn đáp án D.
« Giả thiết chữ: đại diện hai axit X, Y là CnH2n-2O2 ancol Z là CmH2m+2O2.
Sơ đồ tỉ lệ: 2 axit (đơn chức) + 1 ancol (hai chức) → 1 este + 2H2O (*)
→Quy đổi hỗn hợp E về chỉ gồm axit + ancol - H2O ở (*).
« Tính nhanh: 1πC-C +1Br2 nên từ 0,1 mol Br2 phản ứng → tổng có 0,1 mol hỗn hợp axit quy đổi.
« Đốt E cần 1,275 mol O2 →1,025 mol CO2 + 1,1 mol H2O nên m = 24,1 gam; ∑nO trong E = 0,6 mol
Ta có: ∑nCO2 - ∑nH2O = - nH2O(*) + nancol – naxit → a-b-0,1 = 1,1 – 1,025 → a-b = 0,175 mol.
Lại theo bảo toàn nguyên tố Oxi ta có: 0,12x2 + 2a –b = 0,6 → 2a-b = 0,4.
Giải hệ các phương trình ta có a = 0,025 mol và b = 0,05 mol
Theo đó, số Ctrung bình hỗn hợp ancol,axit = 1,025: (0,1 +1) ≈3,15 → số Cancol = số CX = 3
Tương ứng ancol là C3H6(OH)2 → ∑maxit quy đổi = 24,1 + 0,05x18 – 0,225x76 =7,9 gam
Phản ứng với NaOH: 1COOH + 1Na → 1COONa + 1H2O → tăng giảm khối lượng có mmuối thu được = 7,9 + 0,1x(23-1) = 10,1 gam
Câu 21:
Đun nóng hỗn hợp gồm etylen glycol và axit cacboxylic X (phân tử chỉ có nhóm -COOH) với xúc tác H2SO4 đặc, thu được hỗn hợp sản phẩm hữu cơ trong đó có chất hữu cơ Y mạch hở. Đốt cháy hoàn toàn 3,95 gam Y cần 4,00 gam O2, thu được CO2 và H2O theo tỉ lệ mol tương ứng 2 : 1. Biết Y có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất, Y phản ứng được với dung dịch NaOH theo tỉ lệ mol 1 : 2. Phát biểu nào sau đây sai?
Chọn đáp án D
Câu 22:
Hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ no, mạch hở (đều chứa C, H, O), trong phân tử mỗi chất có hai nhóm chức trong số các nhóm -OH, -CHO, -COOH. Cho m gam X phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 4,05 gam Ag và 1,86 gam một muối amoni hữu cơ. Cho toàn bộ lượng muối amoni hữu cơ này vào dung dịch NaOH (dư, đun nóng), thu được 0,02 mol NH3. Giá trị của m là
Chọn đáp án C.
-CHO + AgNO3 +3NH3 → -COONH4 +2Ag 2NH4NO3.
-COOH + NH3 → -COONH4. Xét số liệu giả thiết:
nAg = 0,0375 mol → nNH4+ tạo thanh từ axit = 0,02 – 0,01875 = 0,00125 mol.
So sánh khối lượng của X và muối amoni (CHO với COONH4; COOH với COONH4)
Khối lượng tăng từ phản ứng tráng bạc = 0,01875x(62 – 29) = 0,61875 gam.
Khối lượng tăng từ axit = 0,00125x(62 – 45) = 0,02125 gam
Theo đó, giá trị m = 1,86 –(0,61875 + 0,02125) = 1,22 gam
Câu 23:
Cho X, Y là hai axit cacbonxylic đơn chức mạch hở (MX < MY); T là este hai chức tạo bởi X, Y và một ancol no mạch hở. Đốt cháy hoàn toàn 12,38 gam hỗn hợp E gồm X, Y, T bằng một lượng vừa đủ O2, thu được 0,47 mol CO2 (đktc) và 0,33 mol H2O. Mặt khác 12,38 gam E tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 dư, thu được 17,28 gam Ag. Phần trăm khối lượng của X trong E có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
Chọn đáp án A
· Giải đốt 12,38 gam E + O2 → 0,47 mol CO2 + 0,33 mol H2O
Bảo toàn nguyên tố C, H, O ta có trong E: nC = 0,47 mol; nH = 0,66 mol và nO = 0,38 mol
· Phản ứng được với AgNO3/NH3 chỉ có 1HCOO− → 2Ag. Theo đó nHCOO = 0,08 mol
« Cách quy đổi: 1este 2 chức) + 2H2O = 2axit (đơn chức) + 1ancol (hai đơn chức)
Theo đó bảo toàn O có ngay nRCOOOH =0,11 mol. Ancol no, còn RCOOH chưa rõ cấu tạo.
Tương quan đốt: : ∑nCO2 - ∑nH2O =2a –a + (k−1) nRCOOOH → (k−1) nRCOOOH + a = 0,14 mol
Với k là tổng số π có trong RCOOH và 0< a< 0,08 →chỉ có thể k= 2 và a = 0,03 thỏa mãn.
Theo đó, nX = 0,08 -0,03 =0,05 mol; nY = 0,11-0,03 =0,08 mol và nT = 0,03 mol
→Yêu cầu: %mX trong E = 0,05x46:12,38x100% ≈18,60%
Câu 24:
Oxi hóa 0,08 mol một ancol đơn chức, thu được hỗn hợp X gồm một axit cacbonxylic, một anđehit, ancol dư và nước. Ngưng tụ toàn bộ X rồi chia làm hai phần bằng nhau. Phần một cho tác dụng hết với Na dư, thu được 0,504 lít khí H2 (đktc). Phần hai cho phản ứng tráng bạc hoàn toàn thu được 9,72 gam Ag. Phần trăm khối lượng ancol bị oxi hóa là
Chọn đáp án B
Nhận xét: Nếu ancol không phải là CH3OH → n anđehit trong X = 0,045 mol > ½ ×0,08 →không hợp lý
Theo đó, ancol phải là CH3OH → X gồm HCHO, HCOOH, CH3OH và H2O
Gọi số mol HCHO, HCOOH và CH3OH dư lần lượt là x, y, z mol ta có: x +y + z = 0,04 mol (1)
Từ tỉ lệ phản ứng tráng bạc, ta có: 4x + 2y = 0,09 mol (2)
H2O + Na → NaOH + ½ H2
HCOOH + Na → HCOONa + ½ H2CH3OH + Na→ CH3ONa + ½ H2
Ta có thêm phương trình: ∑2nH2 = (x+y) +y + z = 0,045 mol (3)
Giải hệ (1),(2),(3) ta được x = 0,02 mol; y = 0,05 mol và z = 0,015 mol.
→Yêu cầu: %m ancol bị oxi hóa = (0,02+0,005)/0,04 x100% = 62,5%
Câu 25:
Hóa hơi 15,52 gam hỗn hợp gồm một axit no đơn chức X và một axit no đa chức Y (số mol X lớn hơn số mol Y), thu được một thể tích hơi bằng thể tích của 5,6 gam N2 (đo cùng trong điều kiện nhiệt độ, áp suất). Nếu đốt cháy toàn bộ hỗn hợp hai axit trên thì thu được 10,752 lít CO2 (đktc). Công thức cấu tạo nào sau đây tương ứng thỏa mãn X và Y?
Chọn đáp án D
Quan sát 4 đáp án → 15,52 gam hỗn hợp gồm x mol X dạng CnH2nO2 và y mol Y dạng CmH2m-2O4.
Giả thiết: x + y = nhỗn hợp = 0,2 mol. Giải đốt có: xn + ym = ∑nCO2 = 0,48 mol
“Nhẩm nhanh” 15,52 gam hỗn hợp gồm 0,48 mol CH2 + x mol O2 + y mol O4H-2.
→ có phương trình: 32x + 62y = 15,52 - 0,48 x 14 → giải: x = 0,12 mol và y = 0,08 mol.
Theo đó, có phương trình nghiệm nguyên: 0,12n + 0,08m = 0,48 ↔ 3n + 2m = 12
Tương ứng chỉ có duy nhất cặp n = 2, m = 3 thỏa mãn → X là CH3COOH và Y là CH2(COOH)2