Hỗn hợp A gồm rượu etylic và 2 axit hữu cơ kế tiếp...

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

1. Gọi số mol của C₂H₅OH và hỗn hợp C_nH_2n+1COOH là a và b (mol)

Viết phương trình hóa học xảy ra:

2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂↑

a                                              → 0,5a     (mol)

2C_nH_2n+1COOH + 2Na → 2C_nH_2n+1COONa + H₂↑

b                                                              → 0,5b      (mol)

Phần 2:

C₂H₆O + O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

a                   → 2a      → 3a          (mol)

C_n+1H_2n+2O₂ + (3n+1)/2O₂ → ( n+1) CO₂ + ( n+1) H₂O

b                                            → (n+1)b     → (n+1)b         (mol)

Sản phẩm cháy gồm CO₂ và H₂O

Khi cho qua bình đựng H₂SO₄ đặc thì H₂O bị hấp thụ , khi cho qua bình 2 đựng Ca(OH)2 dư thì CO₂ bị hấp thụ

=> m_b1 tăng = m_H2O = 17,1 (g) => n_H2O = ? (mol)

CO₂ + Ba(OH)₂ dư → BaCO₃↓ + H₂O

Lập hệ 3 ẩn, 3 phương trình

\(\left\{ \begin{gathered}
\sum {{n_{{H_2}}} = 0,5a + 0,5b} \hfill \\
\sum {{n_{C{O_2}}} = 2a + (n + 1)b} \hfill \\
\sum {{n_{{H_2}O}} = 3a + (n + 1)b} \hfill \\
\end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}
a = ? \hfill \\
b = ? \hfill \\
n = ? \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

=> CTCT của 2 axit

2. Từ phần 1 suy ra được CTPT của 2 axit

Gọi số mol của 2 axit là x và y (mol)

Lập hệ 2 ẩn 2 phương trình với số mol hỗn hợp axit và số mol CO₂ => x, y =?

Từ đó tính được % của từng chất trong A

Giải chi tiết:

1.

Gọi số mol của C₂H₅OH và hỗn hợp C_nH_2n+1COOH là a và b (mol)

Phần 1: n_H2 = 3,92 : 22,4 = 0,175 (mol)

2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂↑

a                                              → 0,5a     (mol)

2C_nH_2n+1COOH + 2Na → 2C_nH_2n+1COONa + H₂↑

b                                                              → 0,5b      (mol)

Phần 2:

C₂H₆O + O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

a                   → 2a      → 3a          (mol)

C_n+1H_2n+2O₂ + (3n+1)/2O₂ → ( n+1) CO₂ + ( n+1) H₂O

b                                            → (n+1)b     → (n+1)b         (mol)

Sản phẩm cháy gồm CO₂ và H₂O

Khi cho qua bình đựng H₂SO₄ đặc thì H₂O bị hấp thụ , khi cho qua bình 2 đựng Ca(OH)2 dư thì CO₂ bị hấp thụ

=> m_b1 tăng = m_H2O = 17,1 (g) => n_H2O = 17,1 : 18 = 0,95 (mol)

CO₂ + Ba(OH)₂ dư → BaCO₃↓ + H₂O

n_BaCO3 = 147,75 : 197 = 0,75 (mol)

Ta có:

\(\left\{ \begin{gathered}
\sum {{n_{{H_2}}} = 0,5a + 0,5b = 0,175} \hfill \\
\sum {{n_{C{O_2}}} = 2a + (n + 1)b = 0,75} \hfill \\
\sum {{n_{{H_2}O}} = 3a + (n + 1)b = 0,95} \hfill \\
\end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}
a = 0,2 \hfill \\
b = 0,15 \hfill \\
n = \frac{4}{3} = 1,333 \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

 Vì 2 axit hữu cơ là đồng đẳng kế tiếp => 1< n = 4/3 < 2

Vậy CTCT của 2 axit hữu cơ là CH₃COOH và C₂H₅COOH

2. Gọi số mol của CH₃COOH và C₂H₅COOH lần lượt là x và y (mol)

Ta có: 

\(\left\{ \begin{gathered}
\sum {{n_{axit}} = x + y = 0,15} \hfill \\
\sum {{n_{C{O_2}}} = 0,2.2 + 2x + 3y = 0,75} \hfill \\
\end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}
x = 0,1 \hfill \\
y = 0,05 \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

m_A = m_C2H5OH + m_CH3COOH + m_C2H5OH = 0,2.46 + 0,1.60 + 0,05.74 = 18,9 (g) 

\(\begin{gathered}
\% {C_2}{H_5}OH = \frac{{0,2.46}}{{18,9}}.100\% = 48,68\% \hfill \\
\% C{H_3}COOH = \frac{{0,1.60}}{{18,9}}.100\% = 31,75\% \hfill \\
\% {C_2}{H_5}OH = 100\% - 48,68\% - 31,75\% = 19,57\% \hfill \\
\end{gathered} \)