Câu 8 : (VDC) (1,5 điểm) Tiến hành phản ứng este hóa giữa axit CxHyCOOH và ancol CnH2n+1OH. Do phản

Câu hỏi số 275204:

Vận dụng cao

Câu 8 : (VDC) (1,5 điểm)

Tiến hành phản ứng este hóa giữa axit C_xH_yCOOH và ancol C_nH_2n+1OH. Do phản ứng xảy ra không hoàn toàn nên hỗn hợp X thu được sau phản ứng chứa este, axit, ancol .

- Lấy 3,1g X đem đốt cháy hoàn toàn thu được 2,52g H₂O và 3,472 lít CO₂ ở điều kiện tiêu chuẩn.

- Lấy 1,55g X tác dụng vừa đủ với 125 ml dung dịch NaOH 0,1M thu được m gam muối và 0,74g ancol. Tách lấy ancol rồi cho hóa hơi hoàn toàn thu được thể tích hơi ancol đúng bằng thể tích của 0,32g oxi ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất.

a) Xác định công thức phân tử của ancol (0,5 điểm)

b) Tính giá trị của m, hiệu suất của phản ứng este hóa và thành phần phần trăm theo khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X. (1,0 điểm)

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:275204

Phương pháp giải

a) Vì cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên tỉ lệ thể tích cũng bằng tỉ lệ về số mol

=> n_ancol = n_O2 = ? mol

=> M_ancol = ? g/mol

Vì Ancol có dạng C_nH_2n+1OH , có M_Ancol = 14n + 18 => n = ?

b) Tính toán thấy: n_CO2 > n_H2O nên axit và este đều không no.

Bảo toàn nguyên tố C, H

Dùng phương pháp biện luận tìm ra CTCT của axit

%H= (mol pư / mol ban đầu).100%

Tính theo axit hoặc ancol nếu chất nào có mol nhỏ hơn

Giải chi tiết

- Xét 1,55g X : X + NaOH thu được 0,74g ancol.

- Ancol hóa hơi được dạng khí.

Vì cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên tỉ lệ thể tích cũng bằng tỉ lệ về số mol

=> n_ancol = n_O2 = $\frac{0,32}{32}$ = 0,01 mol

=> M_ancol = $\frac{0,74}{0,01}$ = 74g/ mol

Vì Ancol có dạng C_nH_2n+1OH => M_Ancol = 14n + 18 = 74 => n = 4

Vậy ancol là C₄H₉OH

n_NaOH = 0,1.0,125 = 0,0125 mol

n_CO2 = $\frac{3,472}{22,4}$ = 0,155 mol ; n_H2O = $\frac{2,52}{18}$ = 0,14 mol

Đốt cháy 3,1 gam X thu được 0,155 mol CO₂ và 0,14 mol H₂O
⇒ Đốt cháy 1,55 gam X thu được 0,0775 mol CO₂ và 0,07 mol H₂O
Do n_CO2 > n_H2O nên axit và este đều không no.
Trong 1,55 gam X có n_C = 0,0775 mol và n_H = 0,07.2 = 0,14(mol)
Cho 1,55 gam X phản ứng vừa đủ với NaOH thì thu được muối C_xH_yCOONa và rượu C₄H₉OH
C_xH_yCOOC₄H₉ + NaOH → CxHyCOONa + C₄H₉OH
C_xH_yCOOH + NaOH → C_xH_yCOONa + H₂O
a mol a mol a mol a mol
Trong đó n_muối= n_NaOH = 0,125.0,1 = 0,0125(mol); n_C4H9OH= 0,01 mol
Phản ứng với NaOH thì số mol C không đổi
⇒ n_C = (x+1).0,0125 + 4.0,01 = 0,0775
⇒ x = 2
Axit không no nên có thể là CH₂=CH−COOH hoặc CH≡C−COOH
- Nếu axit là CH≡C−COOH, y = 1
Sản phẩm thu được sau phản ứng với NaOH:
n_C2HCOONa = 0,0125 mol ; n_C4H9OH = 0,01 mol; n_H2O = a
Bảo toàn nguyên tố H:
n_{H(trong X)} + n_{H(trong NaOH)} = n_{H(trong sản phẩm)}
⇒ 0,14 + 0,125.0,1 = 0,0125.1 + 10.0,01 + 2a
⇒ a = 0,02 > 0,0125 (vô lý)
- Nếu axit là CH₂=CH−COOH, y = 3
n_C2H3COONa = 0,0125 mol; n_C4H9OH= 0,01 mol; n_H2O = a
Bảo toàn nguyên tố H:
n_{H(trong X)}+ n_{H(trong NaOH)}= n_{H(trong sản phẩm)}
⇒ 0,14 + 0,125.0,1 = 0,0125.3 + 10.0,01 + 2a
⇒ a = 0,02 > 0,0125 = 0,0075 < 0,0125 (nhận)
=> m = 94.0,0125 = 1,175 g
Ta có: n_este= 0,0125 - a = 0,005 mol
Este hoá hỗn hợp 0,0125 mol axit và 0,01 mol rượu thì được 0,005 mol este.
⇒ Hiệu suất: H = $\frac{{0,005}}{{0,01}}$ .100% = 50%
- 1,55 gam hỗn hợp X có: 0,0075 mol axit ; 0,005 mol este.
%m_C2H3COOH= $\frac{{72.0,0075}}{{1,55}}$ .100% = 34,84%
%m_C2H3COOC4H9 = $\frac{{128.0,005}}{{1,55}}$ .100% = 41,29%
%m_C4H9OH = 23,87%

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link