1. Isobutan có công thức cấu tạo thu gọn là (CH3)3CH. Cho m gam isobut
Câu hỏi
Nhận biết1. Isobutan có công thức cấu tạo thu gọn là (CH3)3CH. Cho m gam isobutan đi qua chất xúc tác nung nóng (một phần isobutan bị tách hiđro và phần còn lại bị cracking), sau phản ứng thu được hỗn hợp X. Cho hỗn hợp X đi qua bình đựng dung dịch brom dư thấy khối lượng bình brom tăng 55,23 gam và còn lại hỗn hợp khí Y thoát ra khỏi bình. Đốt cháy toàn bộ hỗn hợp Y, cho sản phẩm cháy hấp thụ hết vào dung dịch chứa 0,035 mol Ba(OH)2 thu được kết tủa và dung dịch Z. Cho tử từ dung dịch NoH 1M vào dung dịch Z đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất thì cần dùng tối thiểu 20 ml dung dịch NaOH 1M.
a) Viết các phương trình hóa học xảy ra.
b) Tìm giá trị của m.
2. Hỗn hợp X gồm rượu Y no, đơn chức, mạch hở (Y có công thức tổng quát là CnH2n+1OH) và axit cacboxylic Z no, hai chức, mạch hở (Z có công thức tổng quát HOOC-CmH2m-COOH). Đốt cháy hoàn toàn 24,44 gam hỗn hợp X thu được 16,92 gam nước Mặt khác, nếu cho 24,44 gam hỗn hợp X tác dụng với natri dư thì thu được 4,928 lít (đktc) khí H2.
a) Xác định công thức cấu tạo thu gọn có thể có của Y, Z.
b) Tính phần trăm khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp X.
Đáp án đúng:
Lời giải của Tự Học 365
Giải chi tiết:
1.
a) PTHH:
(5) 2H2 + O2 2H2O
(6) CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
(7) CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O
(8) 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2
(9) NaOH + Ba(HCO3)2 → BaCO3 + NaHCO3 + H2O
b) Từ (1) và (2) ta giả sử: nC4H8 = nH2 = x (mol) và nC3H6 = nCH4 = y (mol)
- Dẫn X qua bình đựng brom dư: m bình tăng = mC4H8 + mC3H6 => 56x + 42y = 55,23 (*)
- Cho từ từ dung dịch NaOH vào Z đến khi lượng kết tủa lớn nhất thì cần tối thiểu 0,02 mol NaOH:
(7) CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O
0,015 ← 0,035 - 0,02
(8) 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2
0,04 ← 0,02 ← 0,02
(9) NaOH + Ba(HCO3)2 → BaCO3 + NaHCO3 + H2O
0,02 → 0,02
=> nCH4 = nCO2 (6) = nCO2 (7) + nCO2 (8) => y = 0,015 + 0,04 = 0,055 (**)
Kết hợp (*) và (**) ta được x = 0,945 và y = 0,055
=> nC4H10 = x + y = 0,945 + 0,055 = 1 mol
=> m = mC4H10 = 1.58 = 58 gam
2. nH2O = 16,92 : 18 = 0,94 mol; nH2 = 4,928 : 22,4 = 0,22 mol
Sơ đồ bài toán:
\(24,44(g)X\left\{ \matrix{
(Y){C_n}{H_{2n + 2}}O:a \hfill \cr
(Z)H{\rm{OO}}C - {C_m}{H_{2m}} - C{\rm{OO}}H:b \hfill \cr} \right.\left| \matrix{
\buildrel { + {O_2}} \over
\longrightarrow {H_2}O:0,94 \hfill \cr
\buildrel { + Na\,du} \over
\longrightarrow {H_2}:0,22 \hfill \cr} \right.\)
+ mX = (14n + 18)a + (14m + 90)b = 24,44 hay 14.(an + bm) + 18a + 90b = 24,44 (1)
+ BTNT "H": nH2O = (n + 1)a + (m +1)b = 0,94 hay an + bm + a + b = 0,94 (2)
+ Cho X tác dụng với Na dư:
CnH2n+1OH + Na → CnH2n+1ONa + 0,5H2
a → 0,5a (mol)
HOOC-CmH2m-COOH + 2Na → NaOOC-CmH2m-COONa + H2
b → b (mol)
=> nH2 = 0,5a + b = 0,22 (3)
Lấy (1) - 14.(2) được: 4a + 76b = 11,28 (4)
Giải hệ (3) và (4) được: a = 0,16; b = 0,14. Thay vào (2) được: 8n + 7m = 32
Vậy CTPT của Y C4H10O, CTPT của Z là C2H2O4
CTCT của Y: CH3-CH2-CH2-CH2-OH; CH3-CH2-CH(OH)-CH3, CH3-CH(CH3)-CH2-OH, CH3-C(OH)(CH3)-CH3
CTCT của Z: HOOC-COOH
b) Hỗn hợp X chứa: C4H9OH (0,16 mol) và HOOC-COOH (0,14 mol)
\( \to \left\{ \matrix{
\% {m_{{C_4}{H_9}OH}} = {{0,16.74} \over {24,44}}.100\% = 48,445\% \hfill \cr
\% {m_{{{(C{\rm{OO}}H)}_2}}} = {{0,14.90} \over {24,44}}.100\% = 51,555\% \hfill \cr} \right.\)