Thuỷ phân hoàn toàn 19 gam hợp chất hữu cơ A (mạch...

A

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Gọi công thức tổng quát của B là C_xH_yO_z (x, y, z Є N^*)

Từ phản ứng đốt cháy tìm công thức phân tử của B.

Gọi công thức tổng quát của D là C_aH_bO_c (a, b, c Є N^*)

Từ phản ứng đốt cháy tìm công thức đơn giản nhất của D.

Gọi công thức tổng quát của A là C_mH_nO_p (m, n, p Є N^*)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng tìm được khối lượng H₂O

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố tìm số mol C, H, O trong A.

Khi đó xác định được công thức phân tử của A.

Từ đó biện luận tìm công thức cấu tạo của D và A.

Giải chi tiết:

Gọi công thức tổng quát của B là C_xH_yO_z (x, y, z Є N^*)

\({n_{{O_2}}} = 0,3(mol);{n_{C{O_2}}} = 0,2(mol);{n_{{H_2}O}} = 0,3(mol)\) 

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:  

\({m_1} + {m_{{O_2}}} = {m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}{O_{}}}} =  > {m_1} = 4,6(gam)\) 

=>\({m_{O(B)}} = 4,6 - (0,2.12 + 0,3.2) = 1,6(gam) =  > {n_{O(B)}} = 0,1(mol)\)

=> x:y:z = n_C: n_H: n_O = 0,2: 0,6: 0,1 = 2:6:1

=> Công thức thực nghiệm (C₂H₆O)_n => 6n ≤ 2.2n + 2 => n ≤ 1 => n = 1

=> B có công thức phân tử: C₂H₆O

Do B là sản phẩm của phản ứng thuỷ phân nên B có CTCT: CH₃CH₂OH

Gọi công thức tổng quát của D là C_aH_bO_c (a, b, c Є N^*)

\({n_{{O_2}}} = 0,6(mol);{n_{C{O_2}}} = 0,6(mol);{n_{{H_2}O}} = 0,6(mol)\) 

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:  

\({m_2} + {m_{{O_2}}} = {m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}{O_{}}}} =  > {m_2} = 18(gam)\) 

=>\({m_{O(D)}} = 18 - (0,6.12 + 0,6.2) = 9,6(gam) =  > {n_{O(D)}} = 0,6(mol)\)

=> a:b:c = n_C: n_H: n_O = 0,6: 1,2: 0,6 = 1:2:1

=> Công thức thực nghiệm (CH₂O)_k                 

Gọi công thức tổng quát của A là C_mH_nO_p (m, n, p Є N^*)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:  

\({m_A} + {m_{H{O_2}}} = {m_B} + {m_D} =  > {m_{{H_2}O}} = {m_1} + {m_2} - {m_A} = 4,6 + 18 - 19 = 3,6(gam)\) 

→\({m_{{H_2}O}} = 0,2(mol)\)

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố:

m_C(A) = m_C(B) + m_C(D)  = 0,2.12 +0,6.12 = 9,6(g)   => n_C = 0,8 (mol)   

m_H(A) = m_H(B) + m_H(D)  - m_H(H2O)   = 0,6 + 1,2 - 2.0,2= 1,4(g)   => n_H = 1,4 (mol)

m_O(A) = 19 – m_C(A) + m_H(A) = 19 - 0,8.12 - 1,4= 8(g) => n_O = 0,5 (mol)

m:n:p = n_C : n_H : n_O = 0,8 : 1,4 : 0,5 = 8 : 14 : 5

Do A có Công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất

CTPT A: C₈H₁₄O₅

n_A = 0,1 (mol); n_B = 0,1 (mol)

n_H2O  = 0,2 (mol)  → n_A : n_H2O : n_B = 0,1 : 0,2 : 0,1 = 1: 2 : 1

A có 2 nhóm chức este, khi thuỷ phân cho 1 phân tử C₂H₅OH

D có 2 loại nhóm chức và có công thức thực nghiệm (CH₂O)_k và D là sản phẩm của phản ứng thuỷ phân

=> k= 3 => D có công thức phân tử C₃H₆O₃

B có công thức cấu tạo CH₃-CH₂-OH

D có công thức cấu tạo CH₃-CH(OH)-COOH hoặc HO-CH₂-CH₂-COOH

A có CTCT:

CH₃-CH(OH)-COO-CH(CH₃)-COOC₂H₅

hoặc HO-CH₂-CH₂-COO-CH₂-CH₂-COOC₂H₅

Vậy A có 2 công thức cấu tạo thỏa mãn.

Đáp án A