Xác định công thức phân tử của axit cacboxylic dựa vào một số tính chất hóa học

VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 11 bài viết Xác định công thức phân tử của axit cacboxylic dựa vào một số tính chất hóa học, nhằm giúp các em học tốt chương trình Hóa học 11.

Nội dung bài viết Xác định công thức phân tử của axit cacboxylic dựa vào một số tính chất hóa học:
Chủ đề 5 Xác định công thức phân tử của axit dựa vào một số tính chất hóa học 46. a) Đốt cháy 14,6 gam một axit no, đa chức A ta thu được 0,6 mol CO2 và 0,5 mol nước. Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo axit A, biết mạch cacbon là mạch thẳng. (Đề thi tuyển sinh vào trường Đại học Y khoa Hà Nội năm 1995) b) Một axit A mạch hở, không phân nhánh có công thức phân tử (C3H6O5)n. (1) Xác định n và viết công thức cấu tạo của A. (2) Từ một chất B có công thức phân tử CxHyBrz, chọn x, y, z thích hợp để từ B điều chế được A. Viết các phương trình phản ứng xảy ra (các chất vô cơ, điều kiện cần thiết coi như có đủ). (Trích đề thi tuyển sinh Đại học, Cao đẳng năm 2002 khối B).
47. Hỗn hợp X gồm 0,01 mol HCOONa và a mol muối natri của hai axit no đơn chức là đồng đẳng liên tiếp. Đốt cháy hỗn hợp X và cho sản phẩm cháy (CO2, hơi nước) lần lượt qua bình 1 đựng H2SO4 đặc, bình 2 đựng KOH thấy khối lượng bình 2 tăng nhiều hơn bình một là 3,51 gam. Phần chất rắn Y còn lại sau khi đốt là Na2CO3 cân nặng 2,65 gam. a) Xác định công thức phân tử của hai muối natri. b) Tính thành phần phần trăm theo khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp X. Giải: a) Xác định công thức phân tử của hai muối. – Gọi công thức chung của hai muối là: CnH2n+1…COONa. Trong đó n là số nguyên tử cacbon trung bình của hai axit. Theo đầu bài cho muối của hai axit no đơn chức đồng đẳng liên tiếp. Giải ra ta được x = 0,01 mol; y = 0,03 mol. Từ giá trị trên ta tính được % khối lượng của hai muối.
48. Có 2 gam hỗn hợp (X) gồm một axit hữu cơ A có công thức tổng quát là CnH2nO2 và một ancol B có công thức tổng quát là CmH2m+2O. Biết A và B có khối lượng phân tử bằng nhau. – Lấy 1/10 hỗn hợp (X) cho tác dụng với lượng dư kim loại Na thì thu được 168ml khí H2 (ở đktc). Đốt cháy hoàn toàn 1/10 hỗn hợp (X) rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào dung dịch NaOH dư, sau đó thêm tiếp dung dịch BaCl2 dư vào thì nhận được 7,88 gam kết tủa. a) Viết và cân bằng các phương trình phản ứng xảy ra. b) Xác định công thức phân tử của A và B. c) Tính p. d) Đun 2 gam hỗn hợp (X) với H2SO4 đặc (làm xúc tác). Tính khối lượng este thu được. Giả thiết các phản ứng xảy ra với hiệu suất 100%. (Đề thi tuyển sinh vào trường Đại học Huế năm 1998).
49. Hỗn hợp E gồm một ancol đơn chức X, một axit cacboxylic đơn chức Y và một este Z tạo bởi X và Y. Lấy 0,13 mol hỗn hợp E cho phản ứng vừa đủ với 50ml dung dịch KOH 1M đun nóng, được p gam ancol X. Hóa hơi p gam X rồi dẫn vào ống đựng CuO dư nung nóng, thu được anđehit F. Cho toàn bộ F tác dụng hết với lượng dư Ag2O trong dung dịch NH3 (hay AgNO3 trong dung dịch NH3), đun nóng, thu được 43,2 gam Ag. 1. Xác định công thức cấu tạo của X và tính giá trị p. 2. Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,13 mol hỗn hợp E bằng oxi thì được 5,6 lít khí CO2 (đktc) và 5,94 gam H2O. Xác định công thức cấu tạo của Y, Z và tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp E. Giả thiết hiệu suất các phản ứng là 100%. (Đề thi tuyển sinh Đại học, Cao đẳng năm 2006 khối A).
Giải: 1. Đặt công thức của ancol X là RCH2OH, của axit cacboxylic đơn chức Y là CnHmCOOH, công thức este Z sẽ là CnHmCOOCH2R. Gọi x, y, z là số mol X, Y, Z trong 0,13 mol hỗn hợp E. Thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp E: Khối lượng của 0,13 mol hỗn hợp E là: N 0,08.32 + 0,03.74 + 0,02.88 = 6,54 gam. Thành phần phần trăm khối lượng. 50. Có 2 chất hữu cơ A và B đều chứa các nguyên tố C, H, O. 2,25 gam chất A tác dụng vừa đủ với 50ml dung dịch KOH 1M. Đốt cháy hoàn toàn 3 gam chất B được 4,4 gam CO2 và 1,8 gam H2O. a) Xác định công thức đơn giản của chất A, biết chất A tác dụng với Na2CO3 giải phóng CO2. b) Xác định công thức cấu tạo của B, biết 0,6 gam chất B tác dụng với Na dư tạo ra 112ml khí H2 (đo ở đktc) và 0,6 gam chất B tác dụng vừa đủ với 224ml khí H2 (đo đktc) khi có Ni đun nóng.
Giải: a) Theo dữ kiện đầu bài chất A phải là axit vì chất A tác dụng với KOH và Na2CO3 giải phóng khí CO2, nhưng không biết chất A là axit no hay không no? đơn chức hay đa chức nên kí hiệu công thức của nó là: R(COOH)n + nKOH = R(COOK)n + nH2O. Vậy chất A là: (COOH)n. Chất A là axit nên có nhóm định chức có hóa trị 1 nên cao nhất có 2 nhóm – COOH, vậy n = 2. A có công thức phân tử C2H2O4, công thức nguyên đơn giản (CHO)2. b) Đặt công thức nguyên đơn giản của B: CxHyOz. Theo đầu bài đốt 3 gam chất B cho 4,4 gam CO2 và 1,8 gam H2O. Ta có: số mol nguyên tử C = số mol CO2 = 0,1 = mC = 1,2 gam số mol nguyên tử H = 2 số mol H2O = 0,2 = mH = 0,2 gam khối lượng nguyên tử oxi = 3,0 – 1,2 – 0,2 = 1,6 gam = 0,1 mol x : y : z = 0,1 : 0,2 : 0,1 = 1 : 2 : 1. Vậy công thức đơn giản của B là: CH2O. Công thức nguyên đơn giản: (CH2O)n (loại vì chất này không tác dụng với Na). Trong công thức cấu tạo trên chỉ có công thức HOCH2 – CHO là phù hợp với đầu bài (n có thể là 3, 4 … khi tính không phù hợp với yêu cầu của đề bài).
51. Hỗn hợp X gồm axit cacboxylic đơn chức Y và este đơn chức z (phân tử các chất chỉ chứa C, H, O). Đun nóng m gam hỗn hợp X với 400ml dung dịch NaOH 1M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được 2 gam một ancol R và 24,4 gam hỗn hợp rắn khan E gồm hai chất có số mol bằng nhau. Cho p gam ancol R tác L dụng với Na dư, thoát ra 0,56 lít khí. 1. Xác định công thức phân tử của ancol R và tính giá trị p. Biết trong phân tử R – phần trăm khối lượng C và H tương ứng bằng 52,17% và 13,04%. 2. Xác định công thức cấu tạo của Y, Z. Tính giá trị của m. 3. Trộn đều 24,4 gam hỗn hợp rắn khan E với CaO, sau đó nung nóng hỗn hợp, thu được V lít một khí G. Tính giá trị của V. Giả thiết hiệu suất của các phản ứng là 100%. Thể tích các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. (Đề thi tuyển sinh Đại học, Cao đẳng năm 2006 khối B).
52. Cho m gam hỗn hợp 2 axit no, đơn chức, đồng đẳng kế tiếp tác dụng vừa đủ với 200ml dung dịch NaOH 1M. Sau khi phản ứng kết thúc, cô cạn dung dịch thu được 15 gam hỗn hợp 2 muối hữu cơ khan. a) Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của 2 axit. b) Tính thành phần % theo khối lượng của từng axit trong hỗn hợp. (Đề thi tuyển sinh vào trường Học viện Kĩ thuật Quân sự năm 1998).
53. Cho một lượng axit hữu cơ B phản ứng đủ với dung dịch NaOH rồi cô cạn dung dịch, ta thu được 1,48 gam muối khan D; đem toàn bộ lượng muối D đốt hoàn toàn với oxi thì thu được 1,06 gam một chất rắn X và một hỗn hợp khí Y; cho hấp thụ hết khí Y vào một bình đựng nước vôi trong dư thì khối lượng bình tăng là 1,06 gam và khi lọc ta thu được 2 gam kết tủa rắn Z. Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của B biết số nguyên tử cacbon trong một phân tử B nhỏ hơn 6. (Đề thi tuyển sinh vào trường Đại học Ngoại ngữ Tin học TP.HCM năm 1998).