Câu hỏi: Hỗn hợp X gồm một ancol đơn chức và một este đơn chức (mạch hở, cùng số nguyên tử cacbon). Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần dùng vừa đủ V lít O2 thì thu được 8,736 lít CO2 và 5,76 gam H2O. Mặt khác, m gam X phản ứng với dung dịch KOH dư thì thu được 0,13 mol hỗn hợp ancol. Biết X không tham gia phản ứng tráng gương. Giá trị V là (các khí đo ở đktc)
A. 10,192.
B. 11,312.
C. 10,080.
D. 12,432.
A. 10,192.
B. 11,312.
C. 10,080.
D. 12,432.
Phương pháp:
- Khi cho X {ancol đơn và este đơn} tác dụng với KOH thì ta có: ${{\text{n}}_{\text{x}}}={{\text{n}}_{\text{ancol }}}=?$
- Phản ứng đốt X:
+ Ta có: ${{\text{C}}_{\text{tb}}}={{\text{n}}_{\text{CO}2}}:{{\text{n}}_{\text{X}}}=?$
Mà ancol và este có cùng số nguyên tử C → Ancol có 3C và este có 3C
Vì X không có phản ứng tráng gương nên este chỉ có thể là CH3COOCH3
+ Ta có: ${{\text{H}}_{\text{tb}}}=2{{\text{n}}_{\text{H}2\text{O}}}:{{\text{n}}_{\text{X}}}=?$
Vì este có H > Htb nên ancol có H < Htb → CTCT của ancol
- Tính mol của este và ancol bằng cách lập hệ phương trình về tổng số mol và số mol H2O
- Tính mol của O2 bằng cách sử dụng bảo toàn nguyên tố X cho phản ứng đốt X
Hướng dẫn giải:
- Khi cho X {ancol đơn và este đơn} tác dụng với KOH thì ta có: ${{\text{n}}_{\text{X}}}={{\text{n}}_{\text{ancol }}}=0,13\text{mol}$
- Phản ứng đốt X thu được 0,39 mol CO2 và 0,32 mol H2O
+ Ta có: ${{\text{C}}_{\text{tb}}}={{\text{n}}_{\text{CO}2}}:{{\text{n}}_{\text{X}}}=$ 0,39 : 0,13 = 3
Mà ancol và este có cùng số nguyên tử C → Ancol có 3C và este có 3C
Vì X không có phản ứng tráng gương nên este chỉ có thể là CH3COOCH3
+ Ta có: ${{\text{H}}_{\text{tb}}}=2{{\text{n}}_{\text{H}2\text{O}}}:{{\text{n}}_{\text{X}}}=2.0,32:0,13\approx 4,923$
Vì este có H = 6 > 4,923 nên ancol có H < 4,923 → ancol chỉ có thể là C3H4O
Giả sử X chứa: $\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{COOC}{{\text{H}}_{3}}(\text{amol})\text{ v }\!\!\grave{\mathrm{a}}\!\!\text{ CH}\equiv \text{C}-\text{C}{{\text{H}}_{2}}-\text{OH}(\text{bmol})$
Ta có hệ phương trình: $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{\text{n}}_{\text{x}}}=\text{a}+\text{b}=0,13 \\
{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{2}}\text{O}}}=3\text{a}+2\text{b}=0,32 \\
\end{array}\to \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{a}=0,06 \\
\text{b}=0,07 \\
\end{array} \right. \right.$
Bảo toàn O cho phản ứng cháy: $2{{\text{n}}_{\text{este }}}+{{\text{n}}_{\text{ancol }}}+2{{\text{n}}_{\text{O}}}_{2}=2{{\text{n}}_{\text{CO}}}_{2}+{{\text{n}}_{\text{H}2\text{O}}}$
→ 2.0,06 +0,07 + 2.nO2 = 2.0,39 + 0,32 → nO2 = 0,455
→ V = 10,192 lít
- Khi cho X {ancol đơn và este đơn} tác dụng với KOH thì ta có: ${{\text{n}}_{\text{x}}}={{\text{n}}_{\text{ancol }}}=?$
- Phản ứng đốt X:
+ Ta có: ${{\text{C}}_{\text{tb}}}={{\text{n}}_{\text{CO}2}}:{{\text{n}}_{\text{X}}}=?$
Mà ancol và este có cùng số nguyên tử C → Ancol có 3C và este có 3C
Vì X không có phản ứng tráng gương nên este chỉ có thể là CH3COOCH3
+ Ta có: ${{\text{H}}_{\text{tb}}}=2{{\text{n}}_{\text{H}2\text{O}}}:{{\text{n}}_{\text{X}}}=?$
Vì este có H > Htb nên ancol có H < Htb → CTCT của ancol
- Tính mol của este và ancol bằng cách lập hệ phương trình về tổng số mol và số mol H2O
- Tính mol của O2 bằng cách sử dụng bảo toàn nguyên tố X cho phản ứng đốt X
Hướng dẫn giải:
- Khi cho X {ancol đơn và este đơn} tác dụng với KOH thì ta có: ${{\text{n}}_{\text{X}}}={{\text{n}}_{\text{ancol }}}=0,13\text{mol}$
- Phản ứng đốt X thu được 0,39 mol CO2 và 0,32 mol H2O
+ Ta có: ${{\text{C}}_{\text{tb}}}={{\text{n}}_{\text{CO}2}}:{{\text{n}}_{\text{X}}}=$ 0,39 : 0,13 = 3
Mà ancol và este có cùng số nguyên tử C → Ancol có 3C và este có 3C
Vì X không có phản ứng tráng gương nên este chỉ có thể là CH3COOCH3
+ Ta có: ${{\text{H}}_{\text{tb}}}=2{{\text{n}}_{\text{H}2\text{O}}}:{{\text{n}}_{\text{X}}}=2.0,32:0,13\approx 4,923$
Vì este có H = 6 > 4,923 nên ancol có H < 4,923 → ancol chỉ có thể là C3H4O
Giả sử X chứa: $\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{COOC}{{\text{H}}_{3}}(\text{amol})\text{ v }\!\!\grave{\mathrm{a}}\!\!\text{ CH}\equiv \text{C}-\text{C}{{\text{H}}_{2}}-\text{OH}(\text{bmol})$
Ta có hệ phương trình: $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{\text{n}}_{\text{x}}}=\text{a}+\text{b}=0,13 \\
{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{2}}\text{O}}}=3\text{a}+2\text{b}=0,32 \\
\end{array}\to \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{a}=0,06 \\
\text{b}=0,07 \\
\end{array} \right. \right.$
Bảo toàn O cho phản ứng cháy: $2{{\text{n}}_{\text{este }}}+{{\text{n}}_{\text{ancol }}}+2{{\text{n}}_{\text{O}}}_{2}=2{{\text{n}}_{\text{CO}}}_{2}+{{\text{n}}_{\text{H}2\text{O}}}$
→ 2.0,06 +0,07 + 2.nO2 = 2.0,39 + 0,32 → nO2 = 0,455
→ V = 10,192 lít
Đáp án A.