3.1. Chất hữu cơ X có công thức phân tử là C5H12 và chất hữu cơ Y mạch hở, đơn chức có

Câu hỏi số 970638:

Vận dụng

3.1. Chất hữu cơ X có công thức phân tử là C₅H₁₂ và chất hữu cơ Y mạch hở, đơn chức có công thức phân tử C₃H₄O₂. Biết:

- X tác dụng với Cl₂ (askt, theo tỉ lệ mol 1:1) chỉ cho một sản phẩm thế duy nhất.

- Y tác dụng được với dung dịch NaOH ở điều kiện thích hợp.

Xác định công thức cấu tạo có thể có của X, Y và viết phương trình hóa học xảy ra.

3.2. Một người đi xe máy tử phường Hải Châu vào xã Núi Thành rồi đi ra lại với quãng đường 220 km. Trong bình xăng của xe có 3,5 lít xăng E10. Xăng E10 là loại xăng sinh học chứa 10% ethanol về thể tích (D = 0,789 g/mL), còn lại là xăng truyền thống, giả thiết xăng truyền thống chi chứa hai alkane là C₈H₁₈ và C₉H₂₀ (có tỉ lệ mol tương ứng là 3:4; D = 0,7 g/mL). Khi được đốt cháy hoàn toàn, 1 mol ethanol tỏa ra lượng nhiệt là 1365 kJ, 1 mol C₈H₁₈ tỏa ra lượng nhiệt là 5072 kJ và 1 mol C₉H₂₀ tỏa ra nhiệt lượng là 6119 kJ. Hãy tính và cho biết với quãng đường trên thì người đó có cần đổ thêm xăng không?

Biết rằng để di chuyển được 1 km, động cơ xe máy cần một nhiệt lượng để chuyển thành công cơ học có độ lớn là 215 kJ và hiệu suất sử dụng nhiên liệu của động cơ là 40%.

3.3. Một lượng nhỏ oxalic acid (HOOC-COOH) có trong thực phẩm và cơ thể con người (kết hợp với calcium tạo thành calcium oxalate – thành phần chính gây sỏi thận). Oxalic acid có tính acid khá mạnh (khoảng 10.000 lần acid acetic).

a) Hãy viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra (ghi rõ điều kiện nếu có) khi cho oxalic acid tác dụng với các chất sau đây ở điều kiện thích hợp:

- Calcium carbonate (CaCO₃) dư.

- Dung dịch KMnO₄/H₂SO₄ (loãng).

b) Chỉ số nhiễm oxalic acid trong thực phẩm được đánh giá bằng số miligam oxalic acid/1kg thực phẩm.

- Lấy 2000 gam măng tươi xuất xứ từ chợ đem phân tích hàm lượng oxalic acid.

- Đem mẫu măng tươi trên say nhuyễn, thêm nước cất vào và lọc bỏ bã, được 400 mL dung

dịch mẫu. Lấy 25 mL dung dịch mẫu thêm vào dó vài giọt phenolphthalein, đem chuẩn độ bằng dung dịch NaOH đến xuất hiện màu hồng (ở pH = 9) thì hết 40 mL dung dịch NaOH 0,01M.

- Biết oxalic acid phản ứng với NaOH theo tỉ lệ 1:2 là điểm kết thúc quá trình chuẩn độ. Biết thể tích NaOH đo được thực hiện 3 lần đo và lấy trung bình cộng. Giả sử mẫu măng trên chỉ chứa mỗi oxalic acid gây ra tính chua và phản ứng với NaOH.

Xác định chỉ số nhiễm acid oxalic của mẫu măng tươi xuất xứ từ chợ đó.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:970638

Phương pháp giải

3.1– X là alkane để tạo 1 sản phẩm thế duy nhất thì các nguyên tử hydrogen trong phân tử phải có vị trí tương đương tuyệt đối. ⟹ CTCT của X

- Y có độ bất bão hòa $k = \dfrac{2 \cdot 3 + 2 - 4}{2} = 2$.

Y đơn chức (2 nguyên tử oxygen) và tác dụng được với NaOH ⟹ Y có thể là carboxylic acid hoặc ester.

3.2 a) Oxalic acid là acid đa chức, tác dụng với muối carbonate giải phóng $CO_2$ và bị oxi hóa bởi $KMnO_4$ trong môi trường acid thành $CO_2$.

- b) Sử dụng phương pháp chuẩn độ acid-base. Tính số mol $NaOH$, từ đó suy ra số mol oxalic acid trong 25 mL và 400 mL. Tính khối lượng acid và chia cho khối lượng mẫu thực phẩm.

3.3 a) Tính chất hoá học của acid.

b) - Phản ứng chuẩn độ: $(COOH)_2 + 2NaOH \rightarrow (COONa)_2 + 2H_2O$

Tại điểm dừng chuẩn độ, dung dịch có pH = 9

$\left. {\sum n_{NaOH}} = n_{NaOH\, du} + 2.n_{C_{2}H_{2}O_{4}}\Rightarrow n_{C_{2}H_{2}O_{4}} \right.$

Số mol oxalic acid trong 400 mL dung dịch mẫu:

Giải chi tiết

3.1 – X là alkane để tạo 1 sản phẩm thế duy nhất thì các nguyên tử hydrogen trong phân tử phải có vị trí tương đương tuyệt đối. ⟹ CTCT: $C(CH_3)_4$.

$C(CH_3)_4 + Cl_2 \xrightarrow{askt, 1:1} (CH_3)_3C-CH_2Cl + HCl$

- Y có độ bất bão hòa $k = \dfrac{2 \cdot 3 + 2 - 4}{2} = 2$.

Y đơn chức (2 nguyên tử oxygen) và tác dụng được với NaOH ⟹ Y có thể là carboxylic acid hoặc ester.

+ Trường hợp 1: $Y$ là $CH_2=CH-COOH$ (acrylic acid).

$CH_2=CH-COOH + NaOH \rightarrow CH_2=CH-COONa + H_2O$

+ Trường hợp 2: $Y$ là $HCOO-CH=CH_2$ (vinyl formate).

$HCOOCH=CH_2 + NaOH \xrightarrow{t^o} HCOONa + CH_3CHO$

3.2 Đề đi được 220km, năng lượng cần: $\dfrac{220.215}{40\%} = 118250(kJ)$

Xét 3,5 lít xăng E10 (3500 mL):

$\left\{ \begin{array}{l} {V_{C_{2}H_{5}OH} = 350mL,d = 0,789g/mL} \\ {3150mL\left\{ \begin{array}{l} {C_{8}H_{18}:3a} \\ {C_{9}H_{20}:4a} \end{array} \right.d = 0,7g/mL} \end{array} \right.$

$\left. m_{C_{8}H_{18}} + m_{C_{9}H_{20}} = 3150.0,7\Rightarrow 3a.114 + 4a.128 = 2205\Rightarrow a = \dfrac{315}{122}(mol) \right.$

Tổng nhiệt lượng 3,5 lít xăng E10 tỏa ra là:

$Q_{tỏa} = 6,003 \times 1365 + 7,746 \times 5072 + 10,328 \times 6119 \approx 110677,8$ (kJ)

- Vì $Q_{tỏa} (110677,8 \text{ kJ}) < Q_{cần} (118250 \text{ kJ})$ nên người ta cần đổ thêm xăng.

3.3 a) Phương trình hóa học:

- $(COOH)_2 + CaCO_3 \rightarrow (COO)_2Ca + CO_2 + H_2O$

- $5(COOH)_2 + 2KMnO_4 + 3H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 10CO_2 + 8H_2O$

b) - Phản ứng chuẩn độ: $(COOH)_2 + 2NaOH \rightarrow (COONa)_2 + 2H_2O$

Tại điểm dừng chuẩn độ, dung dịch có pH = 9

$\begin{array}{l} \left. {\sum n_{NaOH}} = n_{NaOH\, du} + 2.n_{C_{2}H_{2}O_{4}}\Rightarrow 0,01.40.10^{- 3} = 65.10^{- 3}.(10^{9 - 14}) + 2.n_{C_{2}H_{2}O_{4}} \right. \\ \left. \Rightarrow n_{C_{2}H_{2}O_{4}} = 1,99675.10^{- 4}(mol) \right. \end{array}$

Số mol oxalic acid trong 400 mL dung dịch mẫu: $\dfrac{400}{25}.1,99675.10^{- 4} = 3,1948.10^{- 3}(mol)$

Chỉ số nhiễm oxalic acid: $\dfrac{3,1948.10^{- 3}.90}{2}.10^{3} = 143,766mg/kg$

Tham Gia Group Dành Cho Học Sinh Lớp 9 - Ôn Thi Vào Lớp 10

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com . Học online tại nhà cũng giáo viên giỏi từ trường TOP đầu cả nước. 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. Phụ huynh và học sinh tham khảo chi tiết khoá học tại: Link