cone_9715 -
PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN
ANCOL, AXIT, ESTE.
Biên soạn: Mod Doãn Trung Kiên. K50 HVQY.
Thanh Hóa, chiều 30 tết năm Bính Thân
Lời nói đầu:
Chào các em, anh là Kiên mod Hóa trên trang web moon.vn, là học sinh off của thầy Lê Phạm
Thành. chắc hẳn nhiều em không biết anh vì trong thời gian qua anh đi huấn luyện tại trường SQLQ1
tới 27/2/2017, hi vọng sau thời gian ấy anh có thể hỗ trợ các em nhiều hơn. Tranh thủ thời gian về tết
và tận dụng vốn kiến thức còn lại mà anh nhớ, anh có soạn file tài liệu trên tặng các em đang ôn thi
đại học. Hi vọng rằng, file tài liệu này sẽ giúp các em giải quyết dễ dàng hơn các bài toán phân loại
phần ancol, axit, este.
I. Tiếp cận và cách xử lý các bài toán Ancol
Kinh nghiệm :
Hiểu rõ bản chất về các phản ứng liên quan tới ancol như “ Tách nước tạo Anken, ete”, “phản
ứng este hóa”…
Xử lý tinh tế sự tương tác giữa CO 2 và H 2 O , O2 và CO 2
Vận dụng linh hoạt phương pháp Trung Bình ( C, H, O ) để biện luận chất.
Vận dụng linh hoạt các phương pháp quan trọng khác như Bảo Toàn Khối lượng, Bảo toàn
nguyên tố,…
Anh sẽ trình bày 5 bài tập điển hình cho phần này các E nhé :
Bài 1 : Đun 15,2 gam hỗn hợp 2 ancol đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng với axit H 2SO4 đặc ở
140o C sau phản ứng thu được 9,375 gam hỗn hợp các ete. Biết hiệu suất tạo các ete của các ancol đều là
75%. Hai ancol là :
A. CH3OH và C2 H5OH.
C. C3H7 OH. và C4 H9OH.
B. C2 H5OH và C3H7 OH.
mEte
C2 H5OH
5, 7
7
n 2,33 Ancol :
B.
3
14n 18
C3H7 OH
mH2O
Bài 2 : Hỗn hợp X gồm methanol, etanol, propanol, etilenglicol. Để chuyển hết nhóm chức ancol trong m
gam hỗn hợp X thành cacbonyl cần 25,6 gam CuO. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X cần 17,696 lít O2 .
Mặt khác, 0,56 mol hỗn hợp X hòa tan tối đa 3,92 gam Cu(OH)2 . Giá trị của m là :
A. 12,64 gam.
B. 13,24 gam.
C. 13,48 gam.
D. 13,82 gam.
Hướng dẫn giải
Đây là 1 ví dụ rất đơn giản thể hiện nhiều tính chất điển hình của Ancol. Bài toán có thể tiếp cận theo
3 hướng :
“Đánh trực tiếp” :
Đầu tiên ta quan sát hỗn hợp X gồm 4 chất ( Nhiều ẩn ). Ý định đầu tiên sẽ là quy đổi về hỗn
hợp ít ẩn hơn, vì vậy ta cần phải quan sát điểm chung giữa các chất là như thế nào !
Dễ thấy 3 chất đầu tiên là cùng 1 ancol no, đơn chức, mạch hở. Vậy thì :
C 2 H 6 O 2
x (mol) 0,79 ( mol )
0, 08
y 0, 24(mol)
Cu(OH)2
x y 0,56
6
2n 2
23
O2 (pu )
0, 79 0, 04.(2 1) 0, 24.(n
0,5) n
4
4
12
m 0, 04.62 0, 24.(14n 18) 13, 24 B
“Đánh gián tiếp”: Làm tương tự như phần đầu trên ta được :
n C2H6O2 0, 04(mol)
n Cn H2 n2O 0, 24(mol)
CH 3OH
C2 H 5OH
C2 H 4 (OH) 2
CH OH
C2 H 4 (OH) 2
3
C2 H 5OH . Tới đây các bạn đặt ẩn giải ta sẽ được đáp án B !
C2 H 5OH C H OH
C3H 7 OH 3 7
C2 H 4 (OH) 2
C H OH
3 7
CH 3OH
Câu 2 : Hỗn hợp T gồm hai ancol đơn chức X và Y ( M X M Y ), đồng đẳng kế tiếp với nhau. Đun nóng
27,2 gam T với H 2SO4 đặc nóng thu được hỗn hợp gồm các chất hữu cơ Z gồm : 0,08 mol 3 ete ( có khối
lượng 6,76 gam) và một lượng ancol dư. Đốt cháy hoàn toàn Z cần vừa đủ 43,68 lít O2 . Hiệu suất phản ứng
tạo ete của X và Y lần lượt là :
A. 20% và 40%.
C. 50% và 20%.
B. 30% và 50%.
C3H 7 OH : 0,3y(mol)
0,08(mol)
0,16(mol)
0, 2x 0,3y 0,16
x 0,5
C.
BTKL
y
0,
2
9,
2x
18y
6,
76
Cn H 2n 2O O2
CO2 : 0,54(mol)
ddgiam?
Cm H 2m O
H 2O : 0, 72(mol)
n Cn H2 n2O n H2O n CO2 0,18(mol)
n CO2
BTKL
mE mC mH mO n O
n H 2O
12, 72 12.0,54 2.0, 72
0,3(mol) n E
16
n Cm H2 m O 0,3 0,18 0,12(mol)
CH3OH
n 1
BTNT.C
A.
y 0, 6
Cách 2 : Kết hợp sử dụng “Tiểu Xảo”
Cn H 2n 2O : 0,18x(mol)
0,18x 0,12y Thử vô đáp án chỉ
Cm H 2m O : 0,12y(mol)
Làm tương tự đoạn đầu cách 1. Ta được
thấy có đáp án A thỏa mãn. Vậy đáp án cần tìm là A. !
Bài 4 : Cho hỗn hợp X gồm một ancol no 2 chức mạch hở A và một ancol no đơn chức mạch hở B ( Các
nhóm chức đều bậc 1 ). Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với Na dư thu được 7,84 lít khí H 2 . Mặt khác, Oxi
hóa hoàn toàn m gam hỗn hợp X thì thu được 23,2 gam hỗn hợp các Anđehit và hơi nước. Đem đốt cháy hoàn
toàn m gam hỗn hợp X thì thu được V lít CO 2 . Hấp thụ hoàn toàn V lít CO 2 vào 450 ml dung dịch chứa
NaOH 2,75M và K 2CO3 1M.I Cô cạn dung dịch sau phản ứng ở nhiệt độ thường thu được 145,125 gam chất
rắn khan gồm 4 muối. Tỷ lệ khối lượng của A và B trong hỗn hợp X gần nhất với :
A. 2,5
B.2
C.3,5
D.3
Hướng dẫn giải
Phân tích : 1) Để giải quyết bài toán này một cách nhanh gọn, các bạn phải chú ý rằng. Để Oxi
hóa 1 gốc OH thành nhóm Anđehit thì ta cần
K : 0,9(mol)
NaOH :1, 2375(mol) Na :1, 2375(mol)
CO2
:145,125(g)
K 2CO3 : 0, 45(mol) HCO3 : x(mol)
CO 2 : y(mol)
3
BTDT
x 2y 2,1375
x 0,5625(mol)
BTKL
61x 60y 145,125 0,9.39 1, 2375.23
y 0, 7875(mol)
BTNT.C
(X) :
B : C3H8O : 0,1(mol)
mB
m 2
n 3
Bài 5 : Hỗn hợp E chứa 2 ancol X, Y đều no, mạch hở hơn kém nhau 1 nguyên tử cacbon. Đốt cháy 17,45
gam hỗn hợp E cần dùng 0,875 mol O2 . Mặt khác 17,45 gam hỗn hợp E tác dụng với Na dư thu được 5,32 lít
khí H 2 (đktc). Nhận định nào sau đây là đúng nhất?
A. X, Y đều tác dụng với Cu(OH)2 tạo dung dịch xanh lam.
B. X chỉ có một đồng phân cấu tạo duy nhất.
C. Y có 3 đồng phân cấu tạo đều tác dụng Cu(OH)2 ở điều kiện thường tạo dung dịch xanh lam.
D. X có chứa 1 nhóm CH 2 .
Hướng dẫn giải
n O(E) n OH 2n H2 0, 475(mol)
BTKL
n CO2 x(mol)
44a 18b 17, 45 0,875.32
BTNT.O
2x y 0, 475 0,875.2
n H2O y(mol)
a b 0, 2
17,45(g)
a 0,125(mol)
C3H8O2
b 0, 075(mol) (E)
C.
C4 H10 O3
y 3
cone_9715 -
Câu 6 : Hỗn hợp E chứa 2 ancol đều mạch hở và 1 anken. Đốt cháy 0,2 mol E cần dùng 0,48 mol O2 , thu
được CO 2 và H 2 O có tổng khối lượng 23,04 gam. Mặt khác dẫn 0,2 mol E qua bình đựng Na dư thấy khối
lượng bình tăng 6,4 gam; đồng thời thấy thoát ra 1,792 lít khí H 2 . Nếu lấy 19,2 gam E làm mất màu tối đa V
ml dung dịch Br2 1M. Giá trị của V là :
A. 300 ml.
B. 450 ml.
C. 400 ml.
D. 350 ml.
Vô lý vì trong 1 Ancol ta luôn có :
n OH n Ancol .
Vậy Anken phải là C2 H 4 : 0, 04(mol) .
n Ancol 0, 2 0,04 0,16(mol) n OH 2 Ancol đều đơn chức.
6,56
Mà M
41 Chắc chắn phải có Ancol CH3OH .
0,16
Do 0,16 n Ancol (n H2O n CO2 ) 0, 04 Ancol còn lại không no.
Trường hợp 1 : Ancol còn lại không no, có chứa 1 liên kết đôi C=C (k=1).
n C ( CH3OH )
n CH3OH n H2O n CO2 0, 04(mol) C Ancol
n C ( C 2H 4 )
0,36 0, 04 0, 04.2
2
0,16 0, 04
Vô lý vì Ancol không no có chứa 1 liên kết đôi C=C thì số Cacbon trong phân tử phải 3.
Trường hợp này loại !
Trường hợp 2 : Ancol còn lại không no với k = 2.
n Ancol
n CH3OH x(mol)
C Cn H 2 n 2 O n
n Br2 (pu ) 2n C3H4O n C2 H4 0, 4(mol) V 400(ml) C.
Cách 2 : Ngoài cách giải trên, bạn nào thông minh và tinh tế sẽ tìm ra lời giải ngắn gọn sau :
BTKL
44x 18y 23, 04
n CO2 x(mol)
x 0,36(mol)
BTNT.O
2x y 0, 48.2 0,16
y 0, 4(mol)
n H2O y(mol)
0,36 0, 4
n E .(k 1) n CO2 n H2O k
1 0,8
0, 2
cone_9715 -
2,5
1
(1,5 n CO2 n O2 ) 0,1(mol)
2
0,5(mol)
Dựa vào phân tích đó dễ dàng tính được : n Phenol
Ta có : n Br2 n Anken 3n Phenol 0,8 n Anken
1,8 0,1.6
2, 4 Anken : C2 H 4
0,5
Chú ý rằng khi cho Anken vào dung dịch KMnO4 sẽ có xảy ra phản ứng OXH thành Ancol :
3C2 H4 2KMnO4 4H2O 3C2 H4 (OH)2 2MnO2 2KOH
CAnken
C H (OH)2 0,5(mol) CH3COOH (CH3COO)2 C2 H 4 0,5(mol)
Y: 2 4
Cn H 2n 2O
CH3COOCn H 2n 1
Do anken và ancol chênh nhau không quá 2 C nên Khối lượng este của ancol đơn chức lớn nhất khi n=4 vẫn
nhỏ hơn Khối lượng của Este của EtylenGlycol.
Vậy m 0,5.(59.2 28) 73 C
Bài 2 : Cho hỗn hợp T gồm một anken, một ancol no đơn chức, mạch hở và Phenol. Chia hỗn hợp T thành 3
phần bằng nhau :
Phần 1 : Đem đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp T cần vừa đủ 2,5 mol O2 và thu được 40,32 lít CO 2 .
Chú ý rằng khi cho Anken vào dung dịch KMnO4 sẽ có xảy ra phản ứng OXH thành Ancol :
3C2 H4 2KMnO4 4H2O 3C2 H4 (OH)2 2MnO2 2KOH
1
n H2 n C2 H4 (OH)2 n ROH 0, 6 n ROH 0, 2(mol)
2
1,8 0,1.6 0,5.2
CROH
1 Ancol : CH3 OH %mCH3OH 20% A
0, 2
CAnken
Câu 3 : Cho 47 gam hỗn hợp X gồm 2 ancol đi qua Al2 O3 , đun nóng thu được hỗn hợp Y gồm: ba ete, 0,27
mol olefin, 0,33 mol hai ancol dư và 0,42 mol H2O. Biết rằng hiệu suất tách nước tạo mỗi olefin đối với mỗi
ancol đều như nhau và số mol ete là bằng nhau. Khối lượng của hai ancol dư có trong hỗn hợp Y (gam) gần
giá trị nào nhất ?
A. 14,5.
B. 17,5.
C. 18,5.
D. 15,5.
Hướng dẫn giải
Phân tích + Suy luận ta được sơ đồ :
Ete H 2 O
0,15(mol) 0,15(mol)
(14n 18).a 46 b 47
C2 H5OH 0,5(mol) C2 H6O(du) (0,5 0,15 0,15)mol
m 17 B
C3H8O 0, 4(mol) C3H8O(du) (0, 4 0,15 0,12)mol
cone_9715 -
II. Tiếp cận và cách xử lý các bài toán Axit.
Cũng giống như phần Ancol, Kĩ năng giải bài tập liên quan tới các bài toán Axit cũng tương tự.
Kinh nghiệm :
Hiểu rõ bản chất về các phản ứng liên quan tới ancol như “ Phản ứng este hóa”, “ phản ứng
với vôi tôi sút của muối axit”,…
Xử lý tinh tế sự tương tác giữa CO 2 và H 2 O , O2 và H 2 O
Vận dụng linh hoạt phương pháp Trung Bình ( C, H, O ) để biện luận chất.
Vận dụng linh hoạt các phương pháp quan trọng khác như Bảo Toàn Khối lượng, Bảo toàn
nguyên tố,…
Bài 1 : Hỗn hợp X gồm 2 axit cacboxylic mạch hở. Cho 18,2 gam X tác dụng với dung dịch NaHCO3 vừa
đủ thu được 8,96 lít khí CO 2 và dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y rồi đốt cháy hết toàn bộ muối khan thu
được thì tạo ra chất rắn T; hỗn hợp Z gồm khí và hơi. Cho Z vào dung dịch Ca(OH) 2 dư thấy tách ra 20 gam
kết tủa. Phần trăm khối lượng của axit có phân tử lớn là :
A. 49,45%.
B. 66,18%.
C. 79,65%.
D. 56,60%.
Hướng dẫn giải
Ta có : n COOH n CO2 0, 4(mol) n COONa n Na ( Na 2CO3 ) n Na 2CO3 0, 2(mol)
Cách 1 : Tăng giảm khối lượng :
Cứ 1 NaOH phản ứng khối lượng tăng 22 gam
0,3 mol NaOH phản ứng khối lượng tăng 22.0,3=6,6 gam.
mX 25,56 6, 6 18,96(gam).
Cách 2 : Bảo toàn khối lượng :
n H2O(sinh ra ) n NaOH(pu) 0,3(mol)
BTKL
mX mNaOH mmuoi mH2O mX 25,56 18.0,3 40.0,3 18,96(gam).
Sơ đồ hóa phản ứng đốt cháy :
Cn H2n O2
CO
O2
2 : 40, 08(gam).
:18,96(gam)
H 2 O
Cm H 2m2O2
BTKL
mO2 mCO2 mH2O mX 40,08 18,96 21,12(gam) n O2 0,66(mol)
cone_9715 -
BTNT.O
2x y 0,3.2 0, 66.2
D.
Còn 1 cách giải nữa đó chính là dùng “ Tiểu xảo – thử đáp án” trong bài toán này. Rất hay và nhanh
gọn. Xin nhường lại cho bạn đọc tìm tòi và sáng tạo.
Bài 3 : Hỗn hợp X gồm 1 axit cacboxylic không no, đơn chức, mạch hở có 1 nối đôi C=C và 1 axit cacboxylic
no hai chức mạch hở. Đốt cháy 29,6 gam hỗn hợp X cần 19,264 lít oxi. Mặt khác 29,6 gam hỗn hợp X tác
dụng với dung dịch NaOH dư ( số mol NaOH dư bằng 0,5 lần số mol của axit hai chức ở trên ) thu được dung
dịch chứa 43,8 gam chất tan. Phần trăm khối lượng axit hai chức trong hỗn hợp X là :
A. 56,22%
B. 63,78%.
C. 63,24%.
D. 48,65%
Hướng dẫn giải
Ta có thể xử lý ngay phản ứng với NaOH như sau :
Sơ đồ hóa :
( x 2 y ) mol
Cn H 2n 2O2 : x(mol) NaOH
RCOONa
Muoi
H 2O
R '(COONa) (x 2y)mol
Cm H 2m2O4 : y(mol)
(43,8 40.0,5y)gam
29,6(gam)
BTKL
C3H 4O4 : 0,16(mol)
%m C3H4O4 56, 22% A.
Cách 2 : Xử lý gián tiếp.
Cn H 2n 2O2 : x(mol)
CO2 : a(mol)
O2
Cm H 2m2O4 : y(mol)
H 2O : b(mol)
0,86( mol)
29,6(gam)
2x 4y 0,86.2 2a b x 0,18(mol)
k 2 n X nCO n H O
2
2
x y a b
y 0,16(mol)
B. 0,5.
C. 0,7.
D. 0,8.
Hướng dẫn giải
Để tránh nhầm lẫn ta quy hết giả thiết về 1 phần ( Phần (1) ).
Tang Giam KL
n X(2)
12,8 10, 05
0,125(mol)
22
(2) 10, 05
2,5 n X(1) 0, 05(mol)
(1) 4, 02
4, 02 2.
BTKL
m mC m H mO n C
n X n CO2 n H2O 0, 05(mol)
2,34
2.0, 05.16
18
m
O
Tới đây các bạn hoàn toàn có thể biện luận ra n = 4 dựa thêm vào giả thiết x > y. Nhưng để đơn giản nhất các
bạn nên thử ngay đáp án dựa vào công cụ “ Máy tính bỏ túi “ nhé ( Nhanh và đơn giản hơn rất nhiều )
Dễ tính được ngay với n 5 thì sẽ cho y > x ( Loại ). Vậy n = 4.
C2 H3COOH : 0, 02(mol) mC2H3COONa
0, 02.94
0,58 A.
C3H5COOH : 0, 03(mol) mC3H5COONa 0, 03.108
Bình luận :
Ngoài ra, nếu bạn nào tinh tế và máu mạo hiểm 1 chút sẽ làm theo cách này :
Dễ dàng tính được :
0, 26
H X 0, 05 5, 2
C2 H 3COOH(M 72; H 4)
n X 0, 05
X:
C3H 5COOH(M 86; H 6)
M X 4, 02 80, 4
0, 05
2
1, 02 0, 485 0,535(mol)
Trường hợp 1 : HCOOH n HCOOH
n COOH(A,B)
1
n COOH(A,B) 0, 2675(mol)
2
n CO2 (MAX) 4.0, 2675 0, 485 1,555(mol) 2.n H2O 1,56(mol) ( Loại )
Trường hợp 2 : CH C COOH
104, 76
: CAg C COONH 4 n CH CCOOH
0,54(mol)
194
1
n COOH(A,B) 1, 02 0,54 0, 48(mol) n A,B(R (COOH)2 ) .0, 48 0, 24(mol)
2
n A,B
n H2O(A,B) 0, 78 0,54 0, 24(mol)
(COOH)2 0,12(mol)
H A,B 2 A, B
HOOC C C COOH 0,12(mol)
0,24(mol)
D. 22
III. Bài tập phối hợp kĩ năng Ancol – Anđehit – Axit
Câu 1 : X là hỗn hợp gồm một axit no, một andehit no và một ancol (không no, có một nối đôi và số C < 5
trong phân tử). Đốt cháy hoàn toàn 0,06 mol X thu được 0,18 mol CO 2 và 2,7 gam nước. Mặt khác, cho Na
dư vào lượng X trên thấy thoát ra 1,12 lít khí (đktc). Nếu cho NaOH dư vào lượng X trên thì số mol NaOH
phản ứng là 0,04 mol. Phần trăm khối lượng của andehit trong X gần nhất với :
A. 10.
B. 12.
C. 16.
D. 14.
Hướng dẫn giải
n COOH 0, 04(mol)
n OH 0, 06(mol)
Dễ tính được :
Nếu ancol đơn chức thì sẽ vô lý ngay vì số CAncol 3 n Ancol 0,18(mol) n CO2 ( Vô lý )
Do ancol có số C < 5. Và Ancol lại có 1 liên kết đôi C=C. Nên Ancol chắc chắn là :
Ancol : CH2 CH CH(OH) CH 2 OH C4 H8O2
0,03(mol)
n H(Axit And) 0,15.2 0, 06.4 0, 06
Axit : (COOH) 2
1
Ta có : n CHO n Ag 0, 24(mol)
n Hidro n CHO n COOH
2
n COOH n NaOH n CHOCOOH 0, 48(mol)
Kết hợp với giải thiết : “Biết trong X,Y khối lượng Cacbon chiếm không quá 50 %. “
X : (CHO)2 0,12(mol)
m 0,12.58 0, 24.90 28,56(g) B
Y
:
(COOH)
0,
24(mol)
2
cone_9715 -
0,02(mol)
(T)Na 2CO3 CO2 H 2O 2 NaHCO3 m 84(g) D
1(mol)
Bình luận : Hay và khó của bài này chỉ nằm ở công thức “ ĐỘC “ kia mà thôi. Mà chắc cũng không
ít bạn hiểu rõ về Công thức trên nhỉ ?. Nó được chứng minh như sau :
Tổng quát :
*Khi đốt cháy ancol, ete no đơn chức, mạch hở :
Cn H 2n 2 O
3n
O 2 nCO 2 (n 1) H 2 O
2
n O2 1,5n CO2
*Khi đót cháy axit, xeton, este no đơn chức, mạch hở :
Cn H 2n O 2 (
3n
1)O 2 nCO 2 nH 2O
2
n X 1,5n CO2 n O2
Giờ chắc các bạn hiểu rồi nhỉ. Dựa vào tính chất đặc biệt này, người ta có thể “chế” nhiều bài toán
C
C H (OH)2 (1)
0, 48
2, 4 2 4
0, 2
(COOH)2 (2)
Trường hợp (1) : Ancol Y là C2 H 4 (OH) 2
BTNT.O
n O(E) 0,72(mol)
BTNT.O
n C2H6O2 x(mol)
2x 4y 0, 72 x 0, 04(mol)
Đặt
GT
y 0,16(mol)
n R (COOH)2 y(mol) x y 0, 2
n C(CO2 ) n C(C2H6O2 ) 0, 48 0, 04.2
BTNT.C
CAxit
BTNT.O
OAncol
3 AncolX : C3H8O3
0,08
+ Khi cho Axit (COOH)2 tác dụng với ancol C3H8O3 ra chất Z. Thì chất Z có 3 Trường hợp :
m
mZ
26,16
Trường hợp 1 : Z có 2 nhóm COO M Z Z
109
n
0, 48
nZ
NaOH
2
2
Tới đấy dễ thấy không tìm được chất nào thỏa mãn. Suy ra TH Loại !
Trường hợp 2 : Z có 4 nhóm COO
MZ
mZ
mZ
26,16
C 2 H 4 O a
C 4 H 8 O 2
Quy Doi
O2 CO 2
C2 H 6O 2 b
Ta có : C2 H 6 O 2
H 2 O 0, 66(mol)
C H O
C H O c
2 4 2
2 4 2
cone_9715 -
%axit axetic
a 0, 2
c 0, 07
BTKL
54,28(g)
y 0,52
y z 0, 62
BTKL
84y 106z 54, 28
z 0,1
BTNT.C
BTNT.Na
x 0,18 C
Câu 6 : Hỗn hợp M gồm ancol no đơn chức, mạch hở X và ankan Y. Đốt cháy hoàn toàn 1 lượng M cần vừa
đủ 0,41 mol O2 thì thu được 5,824(l) CO 2 . Mặt khác cho hỗn hợp M tác dụng với lượng dư Na thì thấy có
0,56 lít khí thoát ra. Trộn Y với But-1-en theo tỷ lệ số mol là 1:3 ta được hỗn hợp A. Dẫn A qua ống, xt, t o
thì thu được hỗn hợp B gồm CH4 ,C2 H6 ,C2 H 4 ,C3H 6 ,C4H 6 ,C4H8 ,C4H10 , H 2 . Tỷ khối của Y so với X là
0,5. Nếu dẫn 1 mol B qua dung dịch Br2 dư thì khối lượng Br2 phản ứng là ?
A. 160 .
B. 100.
C. 80.
D. 120.
Hướng dẫn giải
C
H
3(mol)
4 10
y(mol) y(mol)
C 4 H10(du )
z(mol)
8(mol)
Một cách “ thủ công “ nhất và cũng tự nhiên nhất. Ta đặt ẩn phụ như trong sơ đồ.
BTNT.C
x y z 3
Dễ dàng xây dựng được 2 phương trình : GT
2x 3y z 1 8
Tới nay nhiều bạn chắc sẽ hơi hoang mang khi không cách nào xây dựng được phương trình nữa để
giải hệ phải ko ?. Đừng lo !, Ta cần tập trung vào đề hỏi cái gì nhé ? Hỏi số mol Brom phản ứng ! Tức hỏi số
mol pi còn lại trong hỗn hợp Y, hay cân tìm giá trị của (x+2y). 0ke suy luận tới đây là ra hết rồi. Ta có :
tương quan giữa CO2 và H2O vậy ). Và tự đó 1 cách tự nhiên, ta viết phương trình phản ứng rồi xây dựng
ngay ra công thức.
Tổng quát :
* Khi đốt cháy ankan :
3
1
Cn H 2n 2 ( n )O 2 nCO 2 (n 1)H 2 O
2
2
n Ankan 2(n O2 1,5n CO2 )
Phát triển lên !
*Khi đót cháy axit, xeton, este no đơn chức, mạch hở :
3n
1)O 2 nCO 2 nH 2O
2
n X 1,5n CO2 n O2
Cn H 2n O 2 (
Giờ chắc các bạn hiểu rồi nhỉ. Dựa vào tính chất đặc biệt này, người ta có thể “chế” nhiều bài toán
hay và khó bằng cách phối kết hợp các chất. Ví dụ : “ Hỗn hợp ancol và anđehit đều no đơn chức mạch hở “
rồi sau đó là bài toán phản ứng tráng gương…. Và sau khi nắm được mấu chốt của bài này. Các bạn có thấy
tính chất trên giống kiểu bài tập nào mà mình đã gặp không ?... Và rất nhiều câu hỏi mở xoay quanh bài toán
này, Xin nhường lại câu trả lời cho độc giả.
Câu 7 : Hỗn hợp X gồm Cn H2n 1CHO;Cn H 2n 2 (CHO)2 ;Cn H 2n 3 (CHO)(COOH)2 ;Cn H 2n 2 (COOH)2
Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch AgNO3 / NH3 dư thu được 56,16 gam Ag. Trung hòa m gam
hỗn hợp X cần dùng 30 gam dung dịch hỗn hợp NaOH 12% và KOH 5,6%. Đốt m gam hỗn hợp X cần dùng
(m+7,92) gam O2 thu được V lít khí CO 2 . Hấp thụ hoàn toàn V lít CO 2 vào 100 ml dung dịch chứa
2x y 0, 26 0,12.2
.2
32
m
BTKL
2x y 16 0,995
12x
2y
(0,
24
0,
26).16
m
Tới đây nhiều bạn chắc sẽ loay hoay không biết đào đây ra 1 phương trình nữa nhỉ ?. Mình dùng hết dữ kiện
rồi mà ? Đề thiếu gì chăng ?
Câu 1 : Cho hỗn hợp X gồm các este đơn chức. Đem đốt cháy m gam X thì cần vừa đủ 2,55 mol O2 . Thủy
phân m gam X trong 900 ml dung dịch NaOH 1M ( vừa đủ ) thì thu được được 80,8 gam hỗn hợp muối Y và
một ancol Z no đơn chức, mạch hở. Đem đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp muối Y thì cần dùng 87,36 lít khí O2 .
Giá trị m gần nhất với :
A. 70.
B. 75.
C. 80.
D. 85.
Hướng dẫn giải
Quan sát ta nhận thấy rằng. Sự chênh lệch số mol Oxi dùng để đốt X và Y chính bằng lượng Oxi cần dùng để
đốt cháy Ancol Z !
Đặt công thức Z : Cn H 2n 2 O.
n O2 (Z) n O2 (X) n O2 (Y) 1,35(mol) n Ancol .(n
n NaOH
2n 2
0,5)
4
n 1 Z : CH3OH : 0,9(mol)
BTKL
m X m Y m Z m NaOH 80,8 0,9.32 0,9.40 73, 6(g) B.
C H O x(mol)
F : n 2n 2
Cm H 2m 2O2 y(mol)
Ta chú ý rằng, sự chênh lệch số mol Oxi khi đốt E và khi đốt T chính bằng số mol Oxi dùng để đốt Ancol.
Số mol Oxi dùng để đốt T là : n O2 (T) 0, 22.(2 1 1) 0, 03.(3 1 2) 0,5(mol)
O2 (F) O2 (T)
2n 2
2m 2
0,955 0,5 x.(n
0,5) y.(m
1)
4
4
BTKL
9,34
(14n
18).x
(14m
0, 24n 0, 02m 0,31
9,34(g)
n 1,125 Số mol CH3OH trong 0,24 mol Ancol sẽ chiếm trên 50%
Đến lúc này, Muốn biện luận ra ancol còn lại là gì. Các bạn phải quay lại biện luận hỗn hợp Este ban đầu:
Dễ thấy hỗn hợp Este ban đầu sẽ gồm 1 este đơn chức, 1 este 2 chức axit và 1 este 2 chức ancol.
Phân tích + Tính toán nhỏ kết hợp với “Số mol CH3OH trong 0,24 mol Ancol sẽ chiếm trên 50%”. Tức
ancol còn lại có số mol nhỏ hơn 0,12 “. Vậy ta được :
(CH3COO) 2 C2 H 4 : 0, 02(mol)
E CH3COOCH3 : 0,18(mol)
CH OOC CH COOC H : 0, 03(mol)
2
n 2n 1
3
CH3OH : 0, 21(mol) % mCH3OH
0, 21.32
71,95% A .
9,34
cone_9715 -
Câu 3 : X, Y là hai este mạch hở và không phân nhánh. Đốt cháy hoàn toàn 52,9 gam hỗn hợp E chứa X, Y
2x y 2.1,925 2.0,8
n H2O y(mol)
CH3OH 0, 65(mol)
x 2, 05(mol)
1,35.2
3,375
H Cn H2 n1 (Ancol)
0,8
y 1,35(mol)
C2 H5OH 0,15(mol)
BTKL
m m E m NaOH m Ancol 52,9 40.0,96 0, 65.32 0,15.46 63, 6(g)
BTNT.O
n CO2 (2) a(mol)
a b 0,12
a 0, 62(mol)
Đặt :
BTKL
x 0, 62(mol)
y 0,5(mol) n CO2 (2) 0, 62(mol)
n 1,1875
Hướng tiếp cận 3 : Khi quan sát bài toán và tinh tế nhận thấy rằng, trong muối “ KHÔNG “ có
cone_9715 -
Hidro. Ta nghĩ ngay đến các Trường hợp đặc biệt có cố gắng biện luận !
Dễ thấy Nếu muối axit là “đơn chức” thì chắc chắn bao giờ cũng có Hidro
Vậy nên ít nhất 2 muối đều là 2 chức !
(COONa)2
NaOOC C C COONa
Không khó khăn ta có 2 muối là
Tới đây làm thế làm thế nào tiếp để ra số mol CO2 (2) . Xin dành câu trả lời cho bạn đọc.
Quay trở lại xử lý tiếp bài toán, Phân tích và tính toán đơn giản ta có sơ đồ phản ứng :
m1 87,9625(g) C
K 2CO3 0,31(mol)
(2) Sự tương quan giữa CO 2 và H 2 O trong quá trình đốt cháy este và Các kĩ năng biện luận chủ
chốt
Câu 1 : Cho X,Y là 2 axit cacboxylic đơn chức, mạch hở, chưa no ( có một nối đôi C=C; M X M Y ); Z là
ancol có cùng số nguyên tử cacbon với X; T là este 3 chức tạo bởi X,Y và Z. Chia 40,38 gam hỗn hợp E gồm
X, Y, Z, T làm 3 phần nhau :
Phần 1 : Đốt cháy hoàn toàn thu được 0,5 mol CO 2 và 0,53 mol H 2 O .
Phần 2 : Cho tác dụng với dung dịch Brom dư thì thấy số mol Brom phản ứng là 0,05 mol.
Phần 3 : Cho tác dụng với lượng vừa đủ dung dịch hỗn hợp gồm KOH 1M và NaOH 3M rồi cô cạn
thu được m gam chất rắn khan. Giá trị m là :
A. 6,66.
B. 5,04.
C. 6,8.
D. 5,18.
Hướng dẫn giải
cone_9715 -
O2 CO 2 : 0,5(mol)
X : C n H 2n 2 O 2
a b 5c 0,5 0,53
Br
2
a b 3c 0, 05
mH
mC
13, 46 12.0,5 0,53.2
BTNT.O
2a 3b 6c
16
a 0, 02(mol)
n Ancol b c 0,11(mol)
b 0,1(mol)
c 0, 01(mol) n H2O a 0, 02(mol)
nguyên tử cacbon. Biết MA MB MC . % khối lượng của muối C trong hỗn hợp T gần nhất với :
A. 20.
B. 30.
C. 25.
D. 35.
Hướng dẫn giải
(Cn H 2n 1COO)2 C3H6 0, 075(mol)
(Cm H 2m1COO)2 C3H5 0, 045(mol)
Lướt qua đề ta có ngay :
Nhìn tổng quát bài toán :
cone_9715 -
0,075(mol)
C3 H 8 O 2
E(2) NaOH Muoi
C
H
O
m
?
3
3x (mol)
BTKL
17, 02 m C m H m O 0,81.12 2y 16.(5 x .4 3 x .6)
CO2 H2O
0,81 y (6 1).3 x (2 1).5 x
x 0, 01(mol) n (2)
1,5 m 2 1,5m1 1,5.17, 02 25,53(g)
n (1)
y 0, 61(mol)
BTKL
25,53 0, 285.40 m 0,075.76 0,045.92 m 27,09(g)
BTNT.C
Mặt khác ta có :
5.0,01.[2(n 1) 3] 3.0,01.[3(m 1) 3] 0,81
A : CH3COONa 0, 075(mol)
0,85(mol)
n CO2 x(mol)
k 2
Đặt :
n Cn H2 n2O4 x y
n
y(mol)
H2O
cone_9715 -
BTNT.O
4(x y) 0,85.2 2x y
x 0,9(mol)
BTKL
25 0,85.32 44x 18y
y 0, 7(mol)
BTKL
0,3x.32 0,1y.46 9,5 x 0, 75 %H CH3OH 75%
n CH3OH(pu) 0,3x(mol)
2n H2O
n
0,1y(mol)
y
0,5
0,3x
0,1y
0,
275
C
H
OH(pu)
Phân tích : Mấu chốt của bài toán này là “ sự chênh lệch số mol Oxi khi đốt hỗn hợp E và hỗn hợp
muối F chính bằng số mol Oxi để đốt Etylenglycol “. Vì sao lại vây ? Bạn đọc hãy thử suy luận xem.
xy
Na 2 CO3 2 (mol)
C2 H 4 O 2 NNa
: x(mol) O2 CO 2 0,54(mol)
Ta có sơ đồ : C3 H 6 O 2 NNa
C H COONa : y(mol)
H 2 O 0, 42(mol)
n 2n 1
x
N 2 (mol)
2
n C2H4O2 NNa a
a b 0, 08
BTNT.C
2a 3b (n 1).0,16 0, 66
n C3H6O2 NNa b
0, 66 (2a 3b)
n
1
0,16
Ta có : 0,16 2a 2b 2a 3b 3a 3b 0, 24 1, 625 n 2,125 n 2
Đặt :
Copyright: Tài liệu đại học ©