Biết X là hợp chất hữu cơ chứa (C, H, O) có công t...

A

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Cho X tác dụng với H₂O

  X + H₂O \(\buildrel {} \over\longrightarrow \) Y + Z (1)

Đốt cháy Y và Z

Y + O₂  \(\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow \) CO₂ + H₂O (2)

Z + O₂  \(\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow \) CO₂ + H₂O (3)

2KMnO₄  \(\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow \) K₂MnO₄ +  MnO₂ + O₂(4)

Từ phản ứng nhiệt phân (4) tìm được số mol O₂.

Từ phản ứng đốt cháy ta tìm được công thức phân tử của Y và Z.

Từ phản ứng thủy phân của X ta tìm được công thức phân tử của Y và Z.

Giải chi tiết:

Cho X tác dụng với H₂O

  X + H₂O\(\buildrel {} \over\longrightarrow \)  Y + Z (1)

Đốt cháy Y và Z

Y + O₂ \(\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow \)  CO₂ + H₂O (2)

Z + O₂ \(\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow \)  CO₂ + H₂O (3)

2KMnO₄ \(\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow \)  K₂MnO₄ +  MnO₂ + O₂(4)

Theo PT (4):\({n_{{O_2}}} = {1 \over 2}{n_{KMn{O_4}}} = {1 \over 2} \times {{42,66} \over {158}} = 0,135(mol)\)

Theo sơ đồ 2, 3 ta có:

\(\eqalign{
& {m_{(Y + Z)}} + {m_{{O_2}}} = {m_{C{O_{2(2,3)}}}} + {m_{{H_2}{O_{(2,3)}}}} \cr
& \Rightarrow {m_{(Y + Z)}} = ({m_{C{O_{2(2,3)}}}} + {m_{{H_2}{O_{(2,3)}}}}) - {m_{{O_2}}} \cr
& {m_{(Y + Z)}} = ({{2,016} \over {22,4}} + {{0,672} \over {22,4}}) \times 44 + (1,62 + 0,81) - 0,135 \times 32 = 3,39(gam) \cr} \)

 Theo sơ đồ 1

\(\eqalign{
& {m_X} + {m_{{H_2}O}} = {m_Y} + {m_Z} \cr
& {m_{{H_2}O}} = {m_Y} + {m_Z} - {m_X} \cr
& {m_{{H_2}O}} = 3,39 - 2,85 = 0,54(gam) \cr} \)

Ta có :

Gọi công thức tổng quát của X là C_xH_yO_z (x, y, z )

\(x:y:z = 0,12:0,21:0,075 = 8:14:5$\) 

Công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất. Vậy X là C₈H₁₄O₅

Theo sơ đồ 2 :\({n_{C{O_2}}} = {n_{{H_2}O}} = 0,09(mol)\)

Nên Y có CTTQ dạng C_nH_2nO_z

Mà M_Y = 90

Ta có 14n + 16z = 90. Chỉ có cặp nghiệm x = z =3 là phù hợp

CTPT của Y là C₃H₆O₃

PTHH : C₃H₆O₃ + 6O₂ \(\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow \) 3CO₂  + 3H₂O

Theo PTHH:

\(\eqalign{
& {n_Y} = {1 \over 3}{n_{C{O_2}}} = {1 \over 3} \times 0,09 = 0,03(mol) \cr
& {m_Z} = 3,39 - 0,03 \times 90 = 0,69(g) \cr} \)

Ta có:

\(\eqalign{
& {n_{C(Z)}} = {n_{C{O_2}}} = 0,03(mol) \cr
& {n_{H(Z)}} = 2{n_{{H_2}O}} = 2 \times 0,03 = 0,09(mol) \cr
& {m_{O(Z)}} = 0,69 - 0,03 \times 12 - 0,09 \times 1 = 0,24(g) \cr
& {n_{O(Z)}} = {{0,24} \over {16}} = 0,015(mol) \cr} \)

Gọi CTTQ của Z là C_aH_bO_c ( a, b, c € N*)

a : b : c = 0,03 :0,09 : 0,015= 2 : 6 :1

Công thức thực nghiệm của Z là (C₂H₆O)_n.

Ta có 6n ≤ 2.2n+ 2 → n = 1

CTPT của Z là C₂H₆O

C₂H₆O + 3O₂ \(\buildrel {{t^o}} \over\longrightarrow \) 2CO₂  + 3H₂O

X tác dụng với Na. Trong X có nhóm –OH hoặc COOH hoặc cả hai.

\(\eqalign{
& {n_X} = {{2,85} \over {190}} = 0,015(mol) \cr
& {n_Z} = {1 \over 2}{n_{C{O_2}}} = {1 \over 2} \times 0,03 = 0,015(mol) \cr} \)

Ta có:

 \({n_X}:{n_{{H_2}O}}:{n_Y}:{n_Z} = 0,015:0,03:0,03:0,015 = 1:2:2:1\)

Ta có  X là C₈H₁₄O₅ vậy X có hai nhóm  –COO- và 1 nhóm –OH.

Y có CTCT: HO-CH₂-CH₂-COOH hoặc CH₃-CH(OH)-COOH

Z có CTCT: C₂H₅-OH

X có CTCT:

HO-CH₂-CH₂-COO-CH₂-CH₂-COO-C₂H₅ hoặc

CH₃-CH-COO-C₂H₅

          |

        OOC- CH(OH)-CH₃

Đáp án A