Đốt cháy 21 gam chất X là dẫn xuất benzen (CTPT trùng với CTĐGN), thu được 23,52 lit CO₂ (đktc) và 10,8 gam H₂O. Mặt khác, 21 gam X tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH thu được 27,6 gam muối. Số CTCT của X là:

Trả lời:

Vì đốt cháy X thu được CO₂ và H₂O → trong X chứa C, H và có thể có O

\[{n_{C{O_2}}} = \frac{{23,52}}{{22,4}} = 1,05\left( {mol} \right)\]

\[{n_{{H_2}O}} = \frac{{10,8}}{{18}} = 0,6\left( {mol} \right)\]

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

\[{m_X} + {m_{{O_2}}} = {m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}}\]

→ \[{m_{C{O_2}}}\] = 1,05.44 + 0,6.18 – 21 = 36 gam

→ \[{n_{{O_2}}}\] = 1,125 mol

Nhận thấy: 

\[2.{n_{{O_2}}} < 2.{n_{C{O_2}}} + {n_{{H_2}O}}\]

→ trong X chứa O

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tử:

\[{n_{O\,trong\,}}_X = 2.{n_{C{O_2}}} + {n_{{H_2}O}} - 2.{n_{{O_2}}} = 2.1,05 + 0,6 - 2.1,125 = 0,45\,mol\]

\[{n_{C\,trong\,}}_X = {n_{C{O_2}}} = 1,05\,mol\]\[{n_{H\,trong\,}}_X = 2.{n_{{H_2}O}} = 1,2\,mol\]

\[ \to {n_C}_X:{n_H}:{n_O} = 1,05:1,2:0,45\, = 7:8:3\]

→ CTĐGN của X là C₇H₈O₃

Vì CTPT của X trùng với CTĐGN

→ CTPT của X là C₇H₈O₃

\[{n_{{C_7}{H_8}{O_3}}} = \frac{{21}}{{140}} = 0,15mol\]

X tác dụng với dung dịch NaOH:

Cứ thay thế 1 nguyên tử H bằng 1 nguyên tử Na thì khối lượng tăng:

23 – 1 = 22

Mà theo bài, khối lượng tăng 27,6 – 21 = 6,6 gam

+)số mol NaOH phản ứng là:

\[{n_{NaOH}} = \frac{{6,6}}{{22}} = 0,3mol\]

\[ \to {n_{{C_7}{H_8}{O_3}}} = 2{n_{NaOH}}\]

 → trong X có 2 nhóm -OH tác dụng với NaOH

→ X có 2 nhóm -OH phenol và 1 nhóm -OH ancol hoặc X có 2 nhóm -OH phenol và 1 nhóm ete

Các CTCT của X là

TH1

TH2: Thay -CH₂OH bằng -OCH₃ (6 công thức)

Đáp án cần chọn là: D