khoahoc.vietjack.com

Câu hỏi:

13/07/2024 3,965 Lưu

Hỗn hợp X gồm 3 este đều mạch hở, không phân nhánh và không chứa nhóm chức khác. Thủy phân hoàn toàn 33,15 gam X cần dùng vừa đủ 300ml dung dịch NaOH 1,5M thu được hỗn hợp Y chứa 3 ancol (rượu) đều no và hỗn hợp muối Z. Lấy toàn bộ Z đun nóng với hỗn hợp vôi tôi xút (phản ứng vôi tôi xút: R(COONa)a + aNaOH →CaO,t0R(H)a + aNa2CO3), thu được duy nhất một hiđrocacbon đơn giản nhất có thể tích là 9,408 lít (đktc). Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 33,15 gam X cần dùng vừa đủ 34,44 lít khí O2 (đktc). Biết được trong phân tử ancol mỗi nguyên tử cacbon no chỉ liên kết với một nhóm (OH).

a) Xác định công thức cấu tạo của các este trong X.

b) Xác định thành phần phần trăm khối lượng của các este trong X.

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Sơ đồ thủy phân:

R1(COOR)x + xNaOH →t0 R1(COONa)x + xROH        (1)

- Vì các este đều mạch hở, không phân nhánh nên tối đa 2 chức; vì hỗn hợp muối đun nóng với hỗn hợp vôi tôi xút thu được duy nhất một hiđrocacbon đơn giản nhất là CH4 nên 2 muối là CH3COONa (a mol) và CH2(COONa)2 (b mol).

CH3COONa + NaOH →t°, CaOCH4+ Na2CO3                                2                                                                       a                       a

CH2COONa2+ 2NaOH →CaO,   t°CH4+ 2Na2CO3                          3                                                                                 2b                         b

- Số mol: nCH4=0,42 mol;

 nNaOH=0,45 mol;

 nO2=34,4422,4=1,5375 (mol)

- Theo phương trình hóa học: a+b=0,42a+2b=0,45⇔a=0,39b=0,03

- Sơ đồ phản ứng khi đốt cháy X: X + O2 →t0 CO2 + H2O                          (4)

- Hỗn hợp sau phản ứng: CO2:u (mol)H2O:v (mol)

+ Bảo toàn khối lượng: 44u + 18v = 33,15 + 1,5375.32

+ Bảo toàn O ta có: 2u+v=2.0,45+2.1,5375 

⇒44u+18v=33,15+1,5375.322u+v=2.0,45+2.1,5375⇔u=1,35 (mol)v=1,275 (mol)

- Ta có:  neste 2 chuc =nCO2−nH2O=0,075n este  don  chuc=nNaOH−2.0,075=0,3

- Từ số mol 2 muối, số mol 3 este, thủy phân tạo được 3 ancol

 X ở dạng  CH3COOA:xCH2(COOB¯)2:y(CH3COO)2R:z 

nên x+2z=0,39y=b=0,03y+z=0,075⇒x=0,3 (mol)y=0,03 (mol)z=0,045 (mol)

mX=0,3×(A+59)+0,03×(102+2B¯)+0,045×(118+R)=33,15

⇒ 30A+6B¯+4,5R=708 

⇒Nghiệm duy nhất: A=15 (CH3)B¯=22 (CH3 (15); C2H5 (29))R=28 (C2H4)

⇒Hỗn hợp X: 

CH3COOCH3:0,3 (mol)CH2COOCH3COOC2H5:0,03 (mol)(CH3COO)2C2H4:0,045 (mol)

⇒CH3COOCH3:%m=74.0,333,15×100%=67%CH2COOCH3COOC2H5:%m=146.0.0333,15×100%=13,2%(CH3COO)2C2H4:%m=19,8%

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

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.        

Lời giải

- Khi tác dụng HCl: nHCl phản ứng = 0,721,2= 0,6 mol;

 nHCl dư = 0,72 – 0,6 = 0,12 (mol)

CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O                 (1)

FexOy + yHCl → xFeCl2y/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 FeCl3:aFeCl2:bCuCl2:cHCl:0,12

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

- Khi tác dụng H2SO4 đặc, nóng: nSO2=2,01622,4=0,09 (mol) 

CuO + H2SO4 ⟶ CuSO4 + H2O                                                                      (6)

2FexOy + (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 FeSO4:d (mol)Fe2(SO4)3: (mol)CuSO4:c (mol)

- Bảo toàn Fe ta có: a+b=d+2e (**)

- 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 BaSO4Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2

4Fe(OH)2 + O2 →t02Fe2O3 + 4H2O                                          (15)

2Fe(OH)3 →t0 Fe2O3 + 3H2O                                         (16)

Cu(OH)2 →t0 CuO + H2O                                              (17)

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

nHCl=2nO(X)+2nH2⇒nO(X)=0,6−2.0,06=0,24 mol

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

nH2SO4=nO(X)+2nSO2=0,42 (mol)

- Bảo toàn S: số mol gốc SO42- trong muối = nH2SO4−nSO2= 0,42 – 0,09 = 0,33 (mol)

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

BaSO4:0,33 (mol)Fe2O3:12(d+2e) (mol)CuO:c (mol)

⇒ 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%FeCl3=0,04.162,5270,8.100%=2,4%.