Câu hỏi:

12/07/2024 1,623

Hỗn hợp A gồm rượu etylic và 2 axit hữu cơ có dạng C_nH_2n+1COOH và C_n+1H_2n+3COOH. Chia A thành 2 phần bằng nhau:

- Phần 1 tác dụng hết với Na dư, thu được 3,92 lít khí H₂ (đktc).

- Phần 2 đem đốt cháy hoàn toàn, dẫn toàn bộ sản phẩm lần lượt qua bình 1 đựng dung dịch H₂SO₄ đặc (dư), bình 2 đựng dung dịch Ba(OH)₂ dư. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thì khối lượng bình 1 tăng 17,1 gam, bình 2 thu được 147,75 gam kết tủa.

Xác định công thức cấu tạo và khối lượng của 2 axit trong A.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Bộ 30 đề thi vào 10 Chuyên Hóa năm 2022-2023 có lời giải chi tiết !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Gọi công thức tổng quát của 2 axit: $C_{\bar{x}} H_{2 \bar{x}} O_{2}$ hay $C_{\bar{x} - 1} H_{2 \bar{x} - 1} C O O H$

- Gọi số mol trong $\frac{1}{2} A : \{\begin{cases} C_{2} H_{5} O H : a (m o l) \\ C_{\bar{x}} H_{2 \bar{x}} O_{2} : b (m o l) \end{cases}$ ;

- Số mol: $n_{H_{2}} = \frac{3, 92}{22, 4} = 0, 175 m o l$ ;

$n_{H_{2} O} = \frac{17, 1}{18} = 0, 95 m o l$ ;

$n_{B a C O_{3}} = \frac{147, 75}{197} = 0, 75 m o l$

- Phương trình hóa học:

C₂H₅OH + Na ⟶ C₂H₅ONa + $\frac{1}{2}$ H₂ (1)

$C_{\bar{x} - 1} H_{2 \bar{x} - 1} C O O H$ + Na ⟶ $C_{\bar{x} - 1} H_{2 \bar{x} - 1} C O O N a$ + $\frac{1}{2}$ H₂ (2)

C₂H₅OH + 3O₂ $\overset{t^{0}}{\to}$ 2CO₂ + 3H₂O (3)

$C_{\bar{x}} H_{2 \bar{x}} O_{2} + \frac{3 \bar{x} - 2}{2} O_{2} \overset{t^{0}}{\to} \bar{x} C O_{2} + \bar{x} H_{2} O$ (4)

CO₂ + Ba(OH)₂ ⟶ BaCO₃ + H₂O (5)

- Theo phương trình hóa học:

$\{\begin{cases} n_{H_{2}} = \frac{a}{2} + \frac{b}{2} = 0, 175 \\ n_{H_{2} O} = 3 a + \bar{x} b = 0, 95 \\ n_{C O_{2}} = 2 a + \bar{x} b = 0, 75 \end{cases} \Leftrightarrow \{\begin{cases} a = 0, 2 \\ b = 0, 15 \\ \bar{x} = \frac{7}{3} = 2, 33 \end{cases}$

- Công thức hóa học của 2 axit: CH₃COOH (c mol) và C₂H₅COOH (d mol)

$\Rightarrow \{\begin{cases} c + d = 0, 15 \\ 2.0, 2 + 2 c + 3 d = 0, 75 \end{cases} \Leftrightarrow \{\begin{cases} c = 0, 1 \\ d = 0, 05 \end{cases}$

- Khối lượng mỗi axit trong A:

$\begin{array}{l} m_{C H_{3} C O O H} = 2.0, 1.60 = 12 (g a m) \\ m_{C_{2} H_{5} C O O H} = 2.0, 05.74 = 7, 4 (g a m) \end{array}$

Hot: 500+ Đề thi vào 10 file word các Sở Hà Nội, TP Hồ Chí Minh có đáp án 2025 (chỉ từ 100k). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Cho hỗn hợp X gồm: O₂, HCl, SO₂. Trình bày phương pháp tách riêng từng khí trong X mà không làm giảm khối lượng các chất. Viết phương hóa học phản ứng xảy ra.

Xem đáp án

Lời giải

Phương pháp tách riêng từng khí trong X:

* Cách 1:

- Dẫn hỗn hợp X qua dung dịch NaCl (bão hòa) dư thu được dung dịch A gồm NaCl, HCl và khí B thoát ra gồm O₂, SO₂. Đun nóng dung dịch A thu được khí HCl thoát ra.

- Dẫn khí B qua dung dịch Ca(OH)₂ dư, thu được khí thoát ra là O₂, kết tủa CaSO₃. Lọc kết tủa, cho tác dụng với H₂SO₄ thu được SO₂ thoát ra.

SO₂ + Ca(OH)₂ ⟶ CaSO₃ + H₂O

CaSO₃ + H₂SO₄ ⟶ CaSO₄ + SO₂ + H₂O

* Cách 2:

- Dẫn hỗn hợp khí vào dung dịch Ba(OH)₂ dư, thu được oxi không phản ứng thoát ra khỏi dung dịch.

Ba(OH)₂ + SO₂⟶ BaSO₃ $↓$ + H₂O

Ba(OH)₂ +2HCl ⟶ BaCl₂ + 2H₂O

- Lọc kết tủa rồi cho phản ứng với dung dịch H₂SO₄ dư thu được khí SO₂.

BaSO₃ + H₂SO₄ ⟶ BaSO₄ $↓$ + SO₂ $↓$ + H₂O

- Phần dung dịch còn lại ở trên gồm BaCl₂ và Ba(OH)₂ dư cho tác dụng với dung dịch H₂SO₄ dư

Ba(OH)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ $↓$ + 2H₂O

BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ $↓$ + 2HCl

- Lọc kết tủa, đem cô cạn dung dịch thu được HCl có lẫn hơi nước được dẫn qua bình chứa H₂SO₄ đặc (dư) thu được khí HCl tinh khiết.

Câu 2

Hỗn hợp X gồm Cu, CuO, Fe và Fe_xO_y. Hòa tan hết m gam X trong dung dịch chứa 0,72 mol HCl (dùng dư 20% so với lượng cần phản ứng), thu được 0,06 mol khí H₂ và 270,8 gam dung dịch Y (có chứa muối sắt III). Mặt khác hòa tan hết m gam X trong dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng thu được dung dịch Z (chứa 3 chất tan) và 2,016 lít khí SO₂ (sản phẩm khử dung nhất của H₂SO₄ ở đktc). Cho Z tác dụng với dung dịch Ba(OH)₂ dư thu được kết tủa T. Nung T trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 99,29 gam chất rắn. Xác định nồng độ phần trăm của FeCl₃ trong dung dịch Y.

Xem đáp án

Lời giải

- Khi tác dụng HCl: n_{HCl phản ứng}= $\frac{0, 72}{1, 2}$ = 0,6 mol;

n_{HCl dư}= 0,72 – 0,6 = 0,12 (mol)

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O (1)

Fe_xO_y + yHCl → xFeCl_2y/x + yH₂O (2)

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ (3)

Cu + FeCl₃ → CuCl₂ + FeCl₂ (4)

Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂ (5)

- Số mol các chất trong 270,8 gam dung dịch Y $\{\begin{cases} F e C l_{3} : a \\ F e C l_{2} : b \\ C u C l_{2} : c \\ H C l : 0, 12 \end{cases}$

- Trong dung dịch trung hòa về điện (hoặc bảo toàn Cl trong muối) ta có: $3 a + 2 b + 2 c = 0, 6$ (*)

- Khi tác dụng H₂SO₄ đặc, nóng: $n_{S O_{2}} = \frac{2, 016}{22, 4} = 0, 09 (m o l)$

CuO + H₂SO₄ ⟶ CuSO₄ + H₂O (6)

2Fe_xO_y + (6x-2y)H₂SO₄ ⟶ xFe₂(SO₄)₃ + (6x-2y)H₂O + (3x-2y)SO₂ (7)

2Fe + 6H₂SO₄ ⟶ Fe₂(SO₄)₃ + 6H₂O + 3SO₂ (8)

Cu + 2H₂SO₄ ⟶ CuSO₄ + 2H₂O + SO₂ (9)

Fe + Fe₂(SO₄)₃ ⟶ 3FeSO₄ (10)

Cu + Fe₂(SO₄)₃ ⟶ CuSO₄ + 2FeSO₄ (11)

- Các chất trong dung dịch Z $\{\begin{cases} F e S O_{4} : d (m o l) \\ F e_{2} {(S O_{4})}_{3_{}} : (m o l) \\ {CuSO}_{4} : c (m o l) \end{cases}$

- Bảo toàn Fe ta có: $a + b = d + 2 e$ (**)

- Khi Z tác dụng dung dịch Ba(OH)₂ dư, tách kết tủa rồi nung

FeSO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄ + Fe(OH)₂ (12)

Fe₂(SO₄)₃ + 3Ba(OH)₂ → 3BaSO₄ + 2Fe(OH)₃ (13)

CuSO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄ + Cu(OH)₂ (14)

- Kết tủa T $\{\begin{cases} B a S O_{4} \\ F e {(O H)}_{2} \\ F e {(O H)}_{3} \\ C u {(O H)}_{2} \end{cases}$

4Fe(OH)₂ + O₂ $\overset{t^{0}}{\to}$ 2Fe₂O₃ + 4H₂O (15)

2Fe(OH)₃ $\overset{t^{0}}{\to}$ Fe₂O₃ + 3H₂O (16)

Cu(OH)₂ $\overset{t^{0}}{\to}$ CuO + H₂O (17)

- Theo phương trình hóa học (1, 2, 3):

$n_{H C l} = 2 n_{O (X)} + 2 n_{H_{2}} \Rightarrow n_{O (X)} = 0, 6 - 2.0, 06 = 0, 24 m o l$

- Theo phương trình hóa học (6,7,8,9):

n_{H_{2} S O_{4}} = n_{O (X)} + 2 n_{S O_{2}} = 0, 42 (m o l)

- Bảo toàn S: số mol gốc SO₄^2- trong muối = $n_{H_{2} S O_{4}} - n_{S O_{2}}$ = 0,42 – 0,09 = 0,33 (mol)

- Bảo toàn S, Fe, Cu: chất rắn còn lại (99,29 gam) gồm

$\{\begin{cases} B a S O_{4} : 0, 33 (m o l) \\ F e_{2} O_{3} : \frac{1}{2} (d + 2 e) (m o l) \\ C u O : c (m o l) \end{cases}$

⇒ 99,29 = 0,33.233 + 80(d +2e) + 80c (***)

- Thay (**) vào (***) ta có: 80(a + b) + 80c = 22,4 (****)

- Từ (*) và (****) ta có: a = 0,04 (mol)

- Phần trăm khối lượng FeCl₃ trong dung dịch Y:

$C %_{F e C l_{3}} = \frac{0, 04.162, 5}{270, 8} .100 % = 2, 4 %$ .

Câu 3