6.1. Hợp chất hữu cơ mạch hở X tạo bởi các nguyên tố C, H, O. Bằng phương pháp phổ khối

Câu hỏi số 857372:

Vận dụng

6.1. Hợp chất hữu cơ mạch hở X tạo bởi các nguyên tố C, H, O. Bằng phương pháp phổ khối lượng xác định được khối lượng mol của X bằng 90 g/mol. Cho a mol X tác dụng với lượng dư Na thu được a mol H₂. Mặt khác a mol X tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa a mol NaOH. Biết cấu tạo phân tử X chứa một nguyên tử carbon bắt đối (nguyên tử carbon bất đối là nguyên tử carbon liên kết với bốn nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác nhau từng đôi một).

a) Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của X.

b) Cho 16,3 gam hỗn hợp gồm hai chất hữu cơ X và Y (chỉ chứa tối đa ba nguyên tử O trong phân tử) tác dụng vừa đủ dung dịch NaOH, đun nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, sản phẩm thu được chỉ gồm: 16,8 gam một muối hữu cơ Z; 4,6 gam một alcohol đơn chức mạch hở G và nước. Xác định công thức cấu tạo của G và Y.

6.2. Để xác định nồng độ của một dung dịch HCl, người ta tiến hành chuẩn độ 10 ml dung dịch HCI bằng dung dịch NaOH 0,01M. Sau ba lần chuẩn độ cùng thể tích 10 ml dung dịch HCl trên thì thể tích dung dịch NaOH đã dùng lần lượt là: 11,8 ml; 12 ml; 12,2 ml.

a) Tính thể tích trung bình dung dịch NaOH đã dùng trong ba lần chuẩn độ.

b) Tính nồng độ dung dịch HCl đã chuẩn độ trên.

6.3. Ở 25C, trong 175 gam dung dịch CuSO₄, bão hoà có 50 gam CuSO₄.

a) Tính độ tan của CuSO₄ trong nước ở 25^oC.

b) Trình bày cách pha chế để được 40 gam dung dịch CuSO₄ 10% ở 25^oC từ CuSO₄.nH₂O, các dụng cụ thí nghiệm coi như có đủ.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:857372

Phương pháp giải

6.1. Nhóm chức tác dụng Na: hydroxy (-OH), carboxyl (-COOH), phenol.

Nhóm chức tác dụng được NaOH: carboxyl (-COOH), phenol, ester, amino acid, peptide.

⟹ CT của A

M_A = 90 ⟹ CTPT của A

6.2. a) Thể tích trung bình NaOH sử dụng: ${\overline{V}}_{NaOH} = \dfrac{V_{1} + V_{2} + V_{3}}{3}$

b) Phản ứng chuẩn độ: NaOH + HCl ⟶ NaCl + H₂O

Tính theo phương trình phản ứng

6.3.

a) Độ tan CuSO₄: $\dfrac{m_{CuSO_{4}}}{m_{H_{2}O}}.100$

b) Dung dịch thu được 40 gam CuSO₄ 10% ⟹ $\left. n_{CuSO_{4}}\Rightarrow n_{CuSO_{4}.nH_{2}O} \right.$

$\left\{ \begin{array}{l} m_{CuSO_{4}.nH_{2}O} \\ {m_{H_{2}O(them)} = 40 - m_{CuSO_{4}.nH_{2}O}} \end{array} \right.(gam)$

Giải chi tiết

6.1.

a) Cho a mol X tác dụng với lượng dư Na thu được a mol H₂ ⟹ A có 2 nhóm -OH trong phân tử

a mol X tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa a mol NaOH ⟹ A có 1 nhóm -COOH

đặt CT của A là HO – R – COOH

$\left. M_{A} = 17 + R + 45 = 90\Rightarrow R = 28(C_{2}H_{4}) \right.$

⟹ A có công thức HO – C₂H₄ – COOH

CTPT của A: C₃H₆O₃

Do trong A có 1 carbon bất đối ⟹ CTCT của A: HO – CH(CH₃) – COOH

b) Sơ đồ phản ứng: $\left. \left\{ \begin{array}{l} {X:HO - C_{2}H_{4} - COOH} \\ Y \end{array} \right. + NaOH\rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {Muoi\, Z:16,8} \\ {Alcohol\, G:4,6} \end{array} \right.(gam) \right.$

HO – C₂H₄ – COOH + NaOH ⟶ HO – C₂H₄ – COOH (Z)

$\sum{n_{Z} = \dfrac{16,8}{112} = 0,15(mol)}$

Y + NaOH ⟶ Muối Z + Alcohol

⟹ Y có dạng OH – C₂H₄ – COOR’

Đặt: $\left. \left\{ \begin{array}{l} {n_{X} = a} \\ {n_{Y} = b} \end{array} \right.(mol)\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {\sum{n_{Z} = a + b = 0,15}} \\ {m = 90a + b.(89 + R') = 16,3} \\ {m_{R'OH} = (R' + 17).b = 4,6} \end{array} \right.\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {a = 0,05} \\ {b = 0,1} \\ \left. bR' = 2,9\Rightarrow R' = 29(C_{2}H_{5}) \right. \end{array} \right. \right.$

Z: HO – CH(CH₃) – COO – C₂H₅

G: C₂H₅OH

6.2.

a) Thể tích trung bình NaOH cần sử dụng: ${\overline{V}}_{NaOH} = \dfrac{11,8 + 12 + 12,2}{3} = 12(mL)$

b) Phản ứng chuẩn độ: HCl + NaOH ⟶ NaCl + H₂O

$\left. n_{HCl} = n_{NaOH} = 0,01.12.10^{- 3} = 1,2.10^{- 4}(mol)\Rightarrow C_{M(HCl)} = \dfrac{1,2.10^{- 4}}{10.10^{- 3}} = 0,12(M) \right.$

6.3.

a) Độ tan CuSO₄: $\dfrac{m_{CuSO_{4}}}{m_{H_{2}O}}.100 = \dfrac{50}{175 - 50}.100 = 40g/100gH_{2}O$

b) Dung dịch thu được 40 gam CuSO₄ 10%

$\left. n_{CuSO_{4}} = \dfrac{40.10\%}{160} = 0,025(mol)\Rightarrow n_{CuSO_{4}.nH_{2}O} = 0,025(mol) \right.$

$\left\{ \begin{array}{l} {m_{CuSO_{4}.nH_{2}O} = (160 + 18n).0,025 = 4 + 0,45n} \\ {m_{H_{2}O(them)} = 40 - (160 + 18n).0,025 = 36 - 0,45n} \end{array} \right.(gam)$

Cách pha 40 gam dung dịch CuSO₄ 10%: Cân chính xác (4 + 0,45n) gam muối CuSO₄ cho vào cốc, thêm (36 -0,45n) gam nước cất vào cốc và khuấy đều.

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