(a) Hợp chất A (chứa C, H, O) trong đó oxi chiếm 53,33% khối lượng và MA < 150 đvC. Biết A không

Câu hỏi số 594294:

Vận dụng cao

(a) Hợp chất A (chứa C, H, O) trong đó oxi chiếm 53,33% khối lượng và M_A < 150 đvC. Biết A không phản ứng với dung dịch NaOH, nhưng có phản ứng với Na tạo ra n_H2 = 2n_A và sản phẩm B. Đun nóng B với lượng dư dung dịch KMnO₄/ H₂SO₄ tạo ra CO₂. Biết trong phân tử A không có nguyên tử cacbon bậc ba. Xác định CTCT của A và viết các phương trình phản ứng xảy ra.

(b) Hỗn hợp A gồm MgCO₃, FeCO₃ và Na₂CO₃. Dung dịch B là dung dịch HCl. Nung nóng A ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn C và 15,68 lít khí. Chia C thành hai phần. Cho phần thứ nhất vào cốc đựng 100 ml dung dịch B thu được 1,12 lít khí, làm bay hơi cẩn thận thì trong cốc còn lại 25,1 gam chất rắn khan D. Nếu cho B vào D thì không có khí thoát ra. Cho phần thứ hai vào cốc đựng 600 ml dung dịch B, thấy C tan hết, giải phóng 3,36 lít khí và tạo ra dung dịch E. Làm bay hơi cần thận E thu được 87,675 gam chất rắn khan G. Xác định nồng độ mol của dung dịch B và thành phần % khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp A.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:594294

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học các chất.

Giải chi tiết

- Trong A, oxi chiếm 53,33% về khối lượng và M_A < 150

⟹ 16.(số oxi) .\(\dfrac{{100}}{{53,33}}\)< 150

⟹ số oxi < 4,99 ⟹ A có nhỏ hơn hoặc bằng 4 số nguyên tử oxi.

- Có: n_A = 2n_H2 ⟹ Trong A có 4 nhóm chức có thể tác dụng với Na tạo H₂(nhóm chức ancol hoặc axit)

Mà số oxi trong A ≤ 4 ⟹ Cả 4 nhóm chức đều là nhóm -OH (ancol), A chứa 4 nguyên tử oxi

⟹ M_A = 16.4. \(\dfrac{{100}}{{53,33}}\)= 120

- CTPT của A có dạng C_xH_yO₄ với x ≥ 4; y ≤ 2x + 2

⟹ 12x + y + 4.16 = 120

⟹ 12x + y = 56

Kết hợp với điều kiện ⟹ x = 4; y = 8 ⟹ CTPT của A là C₄H₈O₄

A có độ bất bão hòa k =\(\dfrac{{4.2 - 8 + 2}}{2}\)= 1

- A chứa 4C và 4 nhóm –OH ⟹ Mỗi nhóm –OH sẽ đính vào 1 nguyên tử C ⟹ Cả 4 C đều phải no

Mà trong A không có nguyên tử C bậc 3

⟹ CTCT của A là:

PTHH:

5(CHONa)₄ + 16KMnO₄ + 34H₂SO₄ → 10Na₂SO₄ + 8K₂SO₄ + 16MnSO₄ + 20CO₂ + 44H₂O

(đây là phản ứng oxi hóa hoàn toàn)

*Cách cân bằng phản ứng:

Vai trò của 4 cacbon trong công thức cấu tạo là như nhau ⟹ có thể dùng số oxi hóa trung bình.

Với H⁺¹, O^-2, Na⁺¹ dễ tìm được số oxi hóa của C bằng 0.

4C⁰ – 16e → 4C⁺⁴ (1)

Mn⁺⁷ + 5e → Mn⁺² (2)

⟹ Nhân (1) với 5, nhân (2) với 16 rồi cân bằng các nguyên tố còn lại ta sẽ được PTHH hoàn chỉnh.

Sơ đồ phản ứng:

- Khi cho phần 1 + 200 ml dung dịch B (HCl):

Nếu cho thêm B (HCl) vào chất rắn D không thấy có khí thoát ra ⟹ Na₂CO₃ đã phản ứng hết

⟹ n_{Na2CO3 (P1)} = n_CO2 = 0,05 mol (BTNT C)

- Khi cho phần 2 + 600 ml dung dịch B (HCl) thấy tan hết

⟹ Na₂CO₃ đã phản ứng hết

⟹ n_{Na2CO3 (P2)} = n_CO2 = 0,15 mol (BTNT C)

⟹ Khối lượng phần 2 gấp 0,15/0,05 = 3 lần so với phần 1.

⟹ n_{Na2CO3 (C)} = n_{Na2CO3 (A)} = 0,05 + 0,15 = 0,2 mol

- Đặt số mol các chất trong hỗn hợp A như sau:

\(\left\{ \begin{array}{l}MgC{O_3}:{x^{mol}}\\FeC{O_3}:{y^{mol}}\\N{a_2}C{O_3}:{0,2^{mol}}\end{array} \right.\) ⟹ x + y = 0,7 (1) (BTNT C)

Số mol các chất trong hỗn hợp C là \(\left\{ \begin{array}{l}MgO:{x^{mol}}(BTNT\,Mg)\\F{e_2}{O_3}:0,5{y^{mol}}(BTNT\,Fe)\\N{a_2}C{O_3}:{0,2^{mol}}\end{array} \right.\)

⟹ Dựa vào tỉ lệ số mol Na₂CO₃, tính được số mol các chất trong phần 1 và phần 2 lần lượt là

\(P1\left\{ \begin{array}{l}MgO:0,25x\\F{e_2}{O_3}:0,125y\\N{a_2}C{O_3}:0,05\end{array} \right.\);\(P2\left\{ \begin{array}{l}MgO:0,75x\\F{e_2}{O_3}:0,375y\\N{a_2}C{O_3}:0,15\end{array} \right.\)

- Thành phần của 87,675 (g) muối E gồm: \(P2\left\{ \begin{array}{l}MgC{l_2}:0,75x\,(BTNT\,Mg)\\FeC{l_3}:0,75y\,(BTNT\,Fe)\\NaCl:0,3\,(BTNT\,Na)\end{array} \right.\)

⟹ 0,75x.95 + 0,75y.162,5 + 0,3.58,5 = 87,675

⟹ 71,25x + 121,875y = 70,125 (2)

Từ (1)(2) ⟹ x = 0,3; y = 0,4.

%m_MgCO3 = \(\dfrac{{0,3.84}}{{0,3.84 + 0,4.116 + 0,2.106}}.100\% \)≈ 27,16%

%m_FeCO3 = \(\dfrac{{0,4.116}}{{0,3.84 + 0,4.116 + 0,2.106}}.100\% \)= 50%

%m_Na2CO3 = 100% - 27,16% - 50% = 22,84%.

*Khi cho phần 1 + HCl (HCl phản ứng hết):

Phần 1 gồm 0,075 mol MgO; 0,05 mol Fe₂O₃; 0,05 mol Na₂CO₃

Đặt n_HCl = x mol

BTNT H ⟹ n_H2O = 0,5 mol

BTKL: m_P1 + m_HCl = m_{rắn D} + m_CO2 + m_H2O

⟹ 0,075.40 + 0,05.160 + 0,05.106 + 36,5x = 25,1 + 0,05.44 + 18.0,5x

⟹ 27,5x = 11 ⟹ x = 0,4 ⟹ C_{M HCl} = 0,4/0,1 = 4M.

Tham Gia Group 2K10 Ôn Thi Vào Lớp 10 Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 & lộ trình Up 10! trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách (Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều), theo lộ trình 3: Nền Tảng, Luyện Thi, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả.