Hỗn hợp các axit cacboxylic là CnH2n-1COOH, Cn+1H2n+1COOH, CmH2m+1COOH (n≥2, m≥0). Cho 18,96 gam X tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch Ba(OH)2 thu được 39,21 gam hỗn hợp muối. Đốt cháy hoàn toàn 18,96 gam X, hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy khối lượng bình tăng 40,08 gam. Xác định công thức của 3 axit?
Giải chi tiết:
2 (-COOH) + Ba(OH)2 → (-COO)2Ba + H2O
Nhận xét 2H → 1 Ba nên nBa= (mmuối- maxit)/ (137-2)= 0,15 mol → n-COOH= 0,3 mol
Bài toán đốt cháy:
Bảo toàn khối lượng: maxit+ mO2= mCO2+ mH2O suy ra mO2= 21,12 gam → nO2= 0,66 mol
Bảo toàn nguyên tố O ta có: nO (axit) + 2.nO2= 2.nCO2+ nH2O
Giả sử CO2 a mol và H2O b mol
∑mbình tăng = mCO2 + mH2O = 44a + 18b= 40,08 (1)
BTNT “O” có: 2.nCO2+ nH2O= 2.nCOOH+ 2.nO2 → 2a + b= 2.0,3 + 2.0,66 (2)
Giải hệ (1) và (2) ta có: a= 0,69 và b= 0,54
Số C trung bình= nCO2/ naxit= 0,69/ 0,3= 2,3
Số H trung bình= 2.nH2O/ naxit= 2.0,54/ 0,3= 3,6
Suy ra CmH2m+1COOH là HCOOH
Đốt cháy axit no, đơn chức thu được nCO2= nH2O
Đốt cháy axit có 1 liên kết đôi C=C, đơn chức thì naxit= nCO2- nH2O
Suy ra nCnH2n-1COOH= nCO2- nH2O= 0,15 mol
Vì n ≥ 2, nCO2= 0,69 mol; CnH2n-1COOH: 0,15 mol nên suy ra n= 2
Vậy công thức 3 axit là: C2H3COOH ; HCOOH và C2H5COOH
Đáp án D