Chất hữu cơ mạch hở X có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất. Đốt cháy

Câu hỏi số 331259:

Vận dụng cao

Chất hữu cơ mạch hở X có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất. Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần vừa đủ 6,72 lít O₂ (đktc), thu được 12,32 lít (đktc) hỗn hợp gồm CO₂và hơi nước. Hấp thụ hết sản phẩm cháy vào 200 ml dung dịch Ba(OH)₂ 1M, sau phản ứng khối lượng phần dung dịch giảm bớt 2 gam. Cho m gam X tác dụng vừa đủ với 0,1 mol NaOH, thu được 0,05 mol H₂O và một chất hữu cơ Y. Phát biểu nào sau đây là sai?

A. Đốt cháy hoàn toàn Y thu được CO₂ và H₂O với số mol bằng nhau.

B. Có 4 công thức cấu tạo phù hợp với X.

C. Tách nước Y thu được chất hữu cơ không có đồng phân hình học.

D. X phản ứng được với NH₃ trong AgNO₃.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:331259

Phương pháp giải

Tính n_Ba(OH)2 = 0,2 mol; n_CO2+H2O = 0,55 mol

X mạch hở, phản ứng được với NaOH nên X chức chức este hay axit.

Như vậy ta luôn có: n_CO2 ≥ n_H2O ⟹ n_CO2 ≥ 0,55/2 = 0,275 mol

* Hấp thụ CO₂ vào Ba(OH)₂

Tỉ lệ: n_OH-/n_CO2 ≤ 0,4/0,275 = 1,45

⟹ CO₂ tác dụng với Ba(OH)₂ có thể xảy ra 2 trường hợp sau:

- TH1: Tạo muối Ba(HCO₃)₂ (khi tỉ lệ n_OH-/n_CO2 ≤ 1)

- TH2: Tạo muối BaCO₃ và Ba(HCO₃)₂ (khi tỉ lệ 1 < n_OH-/n_CO2< 2)

Theo đề bài thì khối lượng dung dịch giảm chứng tỏ phản ứng có sinh ra BaCO₃ ⟹ loại TH1.

Vậy khi dẫn CO₂ vào dung dịch Ba(OH)₂ thu được BaCO₃ và Ba(HCO₃)₂

Đặt n_CO2 = x; n_H2O = y; n_BaCO3 = z (mol)

BTNT "Ba" ⟹ n_Ba(HCO3)2 = n_Ba(OH)2 - n_BaCO3 = 0,2 - z (mol)

+ n_{CO2 + H2O} (1)

+ BTNT "C": n_CO2 = n_BaCO3 + 2n_Ba(HCO3)2 (2)

+ m _{dd giảm}= m_BaCO3 - (m_CO2 + m_H2O) (3)

Từ (1) (2) (3) ⟹ x, y, z

*Phản ứng đốt cháy X:

BTNT: n_C = n_CO2 ; n_H = 2n_H2O

BTNT "O": n_O(X)= 2n_CO2+ n_H2O - 2n_O2

Lập tỉ lệ C : H : O ⟹ CTPT của X

Dựa vào các dữ kiện đề bài viết ⟹ CTCT thỏa mãn của X.

Giải chi tiết

n_Ba(OH)2 = 0,2 mol; n_CO2+H2O = 12,32/22,4 = 0,55 mol

X mạch hở, phản ứng được với NaOH nên X là este hoặc axit.

Như vậy ta luôn có: n_CO2 ≥ n_H2O ⟹ n_CO2 ≥ 0,55:2 = 0,275 mol

* Hấp thụ CO₂ vào Ba(OH)₂:

Tỉ lệ: n_OH-/n_CO2 ≤ 0,4 : 0,275 = 1,45 do đó khi cho CO₂ tác dụng với Ba(OH)₂ có thể xảy ra 2 trường hợp sau:

- TH1: Tạo muối Ba(HCO₃)₂ (khi tỉ lệ n_OH-/n_CO2 ≤ 1)

- TH2: Tạo muối BaCO₃ và Ba(HCO₃)₂ (khi tỉ lệ 1 < n_OH-/n_CO2< 2)

Theo đề bài thì khối lượng dung dịch giảm chứng tỏ phản ứng có sinh ra BaCO₃ ⟹ loại TH1

Vậy khi dẫn CO₂ vào dung dịch Ba(OH)₂ thu được BaCO₃ và Ba(HCO₃)₂

Đặt n_CO2 = x; n_H2O = y; n_BaCO3 = z (mol)

BTNT "Ba" ⟹ n_Ba(HCO3)2 = n_Ba(OH)2 - n_BaCO3 = 0,2 - z (mol)

+ n_{CO2 + H2O} = x + y = 0,55 (1)

+ BTNT "C": n_CO2 = n_BaCO3 + 2n_Ba(HCO3)2 ⟹ x = z + 2(0,2 - z) (2)

+ m _{dd giảm}= m_BaCO3 - (m_CO2 + m_H2O) ⟹ 197z - (44x +18y) = 2 (3)

Từ (1) (2) (3) ⟹ x = 0,3; y = 0,25; z = 0,1

* Phản ứng đốt cháy X:

BTNT C ⟹ n_C = n_CO2 = 0,3 mol

BTNT H ⟹ n_H = 2n_H2O = 0,5 mol

BTNT O ⟹ n_O(X)= 2n_CO2+ n_H2O - 2n_O2= 2.0,3 + 0,25 - 2.0,3 = 0,25 mol

⟹ C : H : O = 0,3 : 0,5 : 0,25 = 6 : 10 : 5

Do CTPT của X trùng với CTĐGN nên CTPT X là C₆H₁₀O₅

* n_X = 0,3 : 6 = 0,05 mol

Tỉ lệ n_NaOH : n_X = 0,1 : 0,05 = 2 và n_X : n_H2O = 0,05 : 0,05 = 1:1 (X có 1 nhóm -COOH)

X tác dụng với NaOH theo tỉ lệ mol 1:2 tạo thành 1 mol H₂O và 1 chất hữu cơ Y nên có 2 trường hợp thỏa mãn là

- TH1: (X) HO-CH₂-CH₂-COOCH₂-CH₂-COOH; (Y) HO-CH₂-CH₂-COONa

- TH2: (X) HO-CH(CH₃)-COOCH(CH₃)-COOH; (Y) HO-CH(CH₃)-COONa

Xét các đáp án

A đúng vì đốt HO-CH₂-CH₂-COONa hay đốt HO-CH(CH₃)-COONa ta đều thu được số mol CO₂ bằng H₂O.

B sai vì có 2 công thức phù hợp với X.

C đúng vì tách nước HO-CH₂-CH₂-COONa hay HO-CH(CH₃)-COONa đều thu được CH₂=CH-COONa không có đồng phân hình học.

D đúng vì X chứa nhóm -COOH có thể phản ứng với NH₃.

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.