(1,5 điểm) Tiến hành phản ứng este hóa giữa axit CxHyCOOH và ancol C
Câu hỏi
Nhận biếtCâu 8 : (VDC) (1,5 điểm)
Tiến hành phản ứng este hóa giữa axit CxHyCOOH và ancol CnH2n+1OH. Do phản ứng xảy ra không hoàn toàn nên hỗn hợp X thu được sau phản ứng chứa este, axit, ancol .
- Lấy 3,1g X đem đốt cháy hoàn toàn thu được 2,52g H2O và 3,472 lít CO2 ở điều kiện tiêu chuẩn.
- Lấy 1,55g X tác dụng vừa đủ với 125 ml dung dịch NaOH 0,1M thu được m gam muối và 0,74g ancol. Tách lấy ancol rồi cho hóa hơi hoàn toàn thu được thể tích hơi ancol đúng bằng thể tích của 0,32g oxi ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất.
a) Xác định công thức phân tử của ancol (0,5 điểm)
b) Tính giá trị của m, hiệu suất của phản ứng este hóa và thành phần phần trăm theo khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X. (1,0 điểm)
Đáp án đúng:
Lời giải của Tự Học 365
Giải chi tiết:
a)
- Xét 1,55g X : X + NaOH thu được 0,74g ancol.
- Ancol hóa hơi được dạng khí.
Vì cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên tỉ lệ thể tích cũng bằng tỉ lệ về số mol
=> nancol = nO2 = 
= 0,01 mol
=> Mancol = 
= 74g/ mol
Vì Ancol có dạng CnH2n+1OH => MAncol = 14n + 18 = 74 => n = 4
Vậy ancol là C4H9OH
b)
nNaOH = 0,1.0,125 = 0,0125 mol
nCO2 = 
= 0,155 mol ; nH2O = 
= 0,14 mol
Đốt cháy 3,1 gam X thu được 0,155 mol CO2 và 0,14 mol H2O
⇒ Đốt cháy 1,55 gam X thu được 0,0775 mol CO2 và 0,07 mol H2O
Do nCO2 > nH2O nên axit và este đều không no.
Trong 1,55 gam X có nC = 0,0775 mol và nH = 0,07.2 = 0,14(mol)
Cho 1,55 gam X phản ứng vừa đủ với NaOH thì thu được muối CxHyCOONa và rượu C4H9OH
CxHyCOOC4H9 + NaOH → CxHyCOONa + C4H9OH
CxHyCOOH + NaOH → CxHyCOONa + H2O
a mol a mol a mol a mol
Trong đó nmuối = nNaOH = 0,125.0,1 = 0,0125(mol); nC4H9OH = 0,01 mol
Phản ứng với NaOH thì số mol C không đổi
⇒ nC = (x+1).0,0125 + 4.0,01 = 0,0775
⇒ x = 2
Axit không no nên có thể là CH2=CH−COOH hoặc CH≡C−COOH
- Nếu axit là CH≡C−COOH, y = 1
Sản phẩm thu được sau phản ứng với NaOH:
nC2HCOONa = 0,0125 mol ; nC4H9OH = 0,01 mol; nH2O = a
Bảo toàn nguyên tố H:
nH(trong X) + nH(trong NaOH) = nH(trong sản phẩm)
⇒ 0,14 + 0,125.0,1 = 0,0125.1 + 10.0,01 + 2a
⇒ a = 0,02 > 0,0125 (vô lý)
- Nếu axit là CH2=CH−COOH, y = 3
nC2H3COONa = 0,0125 mol; nC4H9OH = 0,01 mol; nH2O = a
Bảo toàn nguyên tố H:
nH(trong X) + nH(trong NaOH) = nH(trong sản phẩm)
⇒ 0,14 + 0,125.0,1 = 0,0125.3 + 10.0,01 + 2a
⇒ a = 0,02 > 0,0125 = 0,0075 < 0,0125 (nhận)
=> m = 94.0,0125 = 1,175 g
Ta có: neste = 0,0125 - a = 0,005 mol
Este hoá hỗn hợp 0,0125 mol axit và 0,01 mol rượu thì được 0,005 mol este.
⇒ Hiệu suất: H = 
.100% = 50%
- 1,55 gam hỗn hợp X có: 0,0075 mol axit ; 0,005 mol este.
%mC2H3COOH =
.100% = 34,84%
%mC2H3COOC4H9 =
.100% = 41,29%
%mC4H9OH = 23,87%