Đốt cháy hoàn toàn 18,8 gam hỗn hợp X gồm CH3COOH, CH3COOCxHy, CxHyOH thu được 20,16 lít khí CO2

Câu hỏi số 354726:

Vận dụng cao

Đốt cháy hoàn toàn 18,8 gam hỗn hợp X gồm CH₃COOH, CH₃COOC_xH_y, C_xH_yOH thu được 20,16 lít khí CO₂ (đktc) và 14,4 gam H₂O. Mặt khác, cho 18,8 gam X tác dụng vừa đủ với 150ml dung dịch NaOH 1M đun nóng, thu được 11,6 gam C_xH_yOH.

a. Xác định công thức phân tử của C_xH_yOH.

b. Nếu đun nóng hỗn hợp gồm 18 gam CH₃COOH và 11,6 gam C_xH_yOH với H₂SO₄ đặc để thực hiện phản ứng este hóa thì thu được 16 gam CH₃COOC_xH_y. Tính hiệu suất của phản ứng este hóa.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:354726

Phương pháp giải

- Phản ứng đốt cháy hỗn hợp X:

Sơ đồ phản ứng: (X) + O₂ \(\buildrel {{t^0}} \over\longrightarrow \) CO₂ + H₂O

BTKL ta có: m_{O(trong X)} = m_X - m_C - m_H = ? => n_O(X) = ?

- Tác dụng của X với NaOH:

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O (2)

CH₃COOC_xH_y + NaOH \(\buildrel {{t^0}} \over\longrightarrow \) CH₃COONa + C_xH_yOH (3)

Theo PTPƯ (2) và (3) có:

n_(axit+ este) = n_CH3COONa = n_NaOH = ?(mol)

BT mol oxi → n_{CxHyOH (ban đầu)} = ? (mol)

Theo BTKL: m_X + m_NaOH = m_muối + m_ancol + m_H2O → m_H2O = ?

Từ đó tìm được mol ancol và tìm được phân tử khối của ancol. Biện luận tìm ra được x, y =?

b) Hiệu suất tính theo chất có số mol nhỏ hơn

Giải chi tiết

- Phản ứng đốt cháy hỗn hợp X:

n_CO2 = 20,16 : 22,4 = 0,9 (mol); n_H2O = 14,4 : 18 = 0,8 (mol)

Sơ đồ phản ứng: (X) + O₂ \(\buildrel {{t^0}} \over\longrightarrow \) CO₂ + H₂O

BTKL ta có: n_{O(trong X)} = \({{18,8 - 0,9.12 - 0,8.2} \over {16}} = 0,4\,mol\)

- Tác dụng của X với NaOH:

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O (2)

CH₃COOC_xH_y+ NaOH \(\buildrel {{t^0}} \over\longrightarrow \) CH₃COONa + C_xH_yOH (3)

Theo PTPƯ (2) và (3) có:

n_(axit+ este) = n_CH3COONa = n_NaOH = 0,15.1 = 0,15 (mol)

BT mol oxi → n_{CxHyOH (ban đầu)} = 0,4 - 0,15.2 = 0,1 (mol)

Theo BTKL: 18,8 + 0,15.40 = 0,15.82 + 11,6 + 18.n_H2O → n_H2O = 0,05 (mol)

→ n_{CxHyOH (sinh ra)} = 0,5 - 0,05 = 0,1 (mol) → n_{CxHyOH (sau phản ứng)} = 0,1 + 0,1 = 0,2 (mol)

→ 12x + y + 17 = 11,6/0,2 = 58

→ 12x + y = 41

→ x = 3 và y = 5 thỏa mãn

Vậy công thức của ancol là C₃H₅OH

b. n_CH3COOH = 18: 60 = 0,3 (mol) ; n_C2H5OH = 11,6 : 58 = 0,16 (mol)

Vì số mol C₃H₅OH < số mol CH₃COOH nên C₃H₅OH pư hết nếu hiệu suất phản ứng là 100%.

Do vậy tính hiệu suất theo số mol của C₃H₅OH

CH₃COOH + C₃H₅OH \(\overset {{H_2}S{O_{4\,}}dac,{t^0}} \leftrightarrows \) CH₃COOC₃H₅ + H₂O

0,16 ← 0,16 (mol)

Hiệu suất của phản ứng este hóa là:\(\% H = \frac{{0,16}}{{0,2}}.100\% = 80\% \)

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