X, Y, Z là các chất hữu cơ ( chứa C, H, O), mỗi ch...

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

a)

- Khi cho E tác dụng với NaHCO₃ sinh ra V lít khí (CO₂) và muối natri của X => X là axit

- Ta thấy thể tích khí sinh ra khi cho E tác dụng với Na (khí H₂) lớn hơn 0,5 lần thể tích khí khi cho E tác dụng với NaHCO₃ (khí CO₂) => Y là ancol

Vậy E gồm axit X, ancol Y và este Z (tạo bởi X, Y)

* Đốt cháy muối natri của X:

Muối natri của X có dạng RO₄Na₂

Gọi số mol muối của X là x (mol)

BTNT Na: n_Na2CO3 = n _muối = x (mol)

BTNT O: 4n _muối + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O + 2n_Na2CO3

=> 4x + 2n_O2 = 0,03.2 + 0,02 + 3x => n_O2 = 0,04 – 0,5x (mol)

BTKL: m _muối + m_O2 = m_CO2 + m_H2O + m_Na2CO3

=> x = ?  mol

=> R = ?  => CTPT của X

* Đun nóng Y với H₂SO₄ đặc thu được Y₁ có tỉ khối so với Y là 34/43 => phản ứng tách nước tạo anken

=> CTPT của Y

Mà khi đun Y₁ với KMnO₄/H₂SO₄ thu được Y₂ duy nhất, không có khí thoát ra, Y₂ có cấu tạo mạch thẳng và là điaxit nên Y₁ có cấu tạo mạch vòng, chứa 1 liên kết đôi => CTCT của Y

b) Giả sử số mol mỗi chất trong ½ hỗn hợp G của các chất X, Y, Z lần lượt là x, y, z (mol)

Viết phương trình hóa học xảy ra

Lập phương trình với khối lượng G, số mol O₂, số mol NaOH => giải 3 ẩn 3 phương trình => x, y, z = ?

Giải chi tiết:

(a)

- Khi cho E tác dụng với NaHCO₃ sinh ra V lít khí (CO₂) và muối natri của X => X là axit

- Ta thấy thể tích khí sinh ra khi cho E tác dụng với Na (khí H₂) lớn hơn 0,5 lần thể tích khí khi cho E tác dụng với NaHCO₃ (khí CO₂) => Y là ancol

Vậy E gồm axit X, ancol Y và este Z (tạo bởi X, Y)

Giả sử V lít tương ứng với 1 (mol) khí

+ n_CO2 = n_-COOH = 1 (mol)

+ n_H2 = 0,5n_-COOH + 0,5n_-OH => 0,75 = 0,5.1 + 0,5n_-OH => n_-OH = 0,5 (mol)

+ n _{hỗn hợp} = 2n_H2 = 1,5 mol => n_X = n_Y = n_Z = 1,5:3 = 0,5 mol

Số chức của axit X là: 1 : 0,5 = 2

Số chức của ancol Y là: 0,5 : 0,5 = 1

=> Este Z có 2 chức

* Đốt cháy muối natri của X:

Muối natri của X có dạng RO₄Na₂

Gọi số mol muối của X là x (mol)

BTNT Na: n_Na2CO3 = n _muối = x (mol)

BTNT O: 4n _muối + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O + 2n_Na2CO3

=> 4x + 2n_O2 = 0,03.2 + 0,02 + 3x => n_O2 = 0,04 – 0,5x (mol)

BTKL: m _muối + m_O2 = m_CO2 + m_H2O + m_Na2CO3

=> 1,62 + 32(0,04 - 0,5x) = 0,03.44 + 0,02.18 + 106x

=> x = 0,01 mol

=> M _muối = 162 => R + 16.4 + 23.2 = 162 => R = 28  => CTPT của X là C₄H₆O₄

* Đun nóng Y với H₂SO₄ đặc thu được Y₁ có tỉ khối so với Y là 34/43 => phản ứng tách nước tạo anken

=> M_Y1 = M_Y – 18

=> d_Y1/Y = (M_Y-18)/M_Y = 34/43 => M_Y = 86 (C₅H₁₀O)

Mà khi đun Y₁ với KMnO₄/H₂SO₄ thu được Y₂ duy nhất, không có khí thoát ra, Y₂ có cấu tạo mạch thẳng và là điaxit nên Y₁ có cấu tạo mạch vòng, chứa 1 liên kết đôi.

- Cấu tạo Y₁:

(b)

Giả sử số mol mỗi chất trong ½ hỗn hợp G: 

\(\left\{ \begin{gathered}
X({C_4}{H_6}{O_4}):x\,mol \hfill \\
Y({C_5}{H_{10}}O):y\,mol \hfill \\
Z({C_{14}}{H_{22}}{O_4}):z\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

- Khối lượng của ½ hỗn hợp G:

118x + 86y + 254z = 7,8 (1)

- Đốt cháy phần 1 cần n_O2 = 9,408 : 22,4 = 0,42 mol:

C₄H₆O₄ + 3,5 O₂ → 4CO₂ + 3H₂O

x                3,5x

C₅H₁₀O + 7O₂ → 5CO₂ + 5H₂O

y                7y

C₁₄H₂₂O₄ + 17,5O₂ → 14CO₂ + 11H₂O

z                    17,5z

Ta có: n_O2 = 0,42 => 3,5x + 7y + 17,5z = 0,42 (2)

- Phần 2 tác dụng vừa đủ với n_NaOH = 0,04.2 = 0,08 mol:

C₂H₄(COOH)₂ + 2NaOH → C₂H₄(COONa)₂ + 2H₂O

x                              2x                     x

C₂H₄(COOC₅H₉)₂ + 2NaOH → C₂H₄(COONa)₂ + 2C₅H₉OH

z                                     2z                    z                        2z

n_NaOH = 2n_X + 2n_Z => 2a + 2c = 0,08 (3)

Từ (1) (2) (3) ta có hệ phương trình:

\(\left\{ \begin{gathered}
118x + 86y + 254z = 7,8 \hfill \\
3,5x + 7y + 17,5z = 0,42 \hfill \\
2x + 2z = 0,08 \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
x = 0,03 \hfill \\
y = 0,02 \hfill \\
z = 0,01 \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

 Sau phản ứng thu được:

\(\left\{ \begin{gathered}
{C_2}{H_4}{\left( {COONa} \right)_2}:x + z = 0,04 \hfill \\
{C_5}{H_9}OH:y + 2z = 0,04 \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
a = {m_{{C_2}{H_4}{{\left( {COONa} \right)}_2}}} = 0,04.162 = 6,48(g) \hfill \\
b = {m_{{C_5}{H_9}OH}} = 0,04.86 = 3,44(g) \hfill \\
\end{gathered} \right.\)