A là hợp chất hữu cơ đơn chức, mạch hở chứa C, H,...

Câu hỏi: A là hợp chất hữu cơ đơn chức, mạch hở chứa C, H, O. Cho một lượng chất A tác dụng hoàn toàn với 500 ml dung dịch KOH 2,4 M rồi cô cạn, được 105 gam chất rắn khan B và m gam ancol C. Oxi hóa m gam ancol C bằng oxi (có xúc tác) được hỗn hợp X. Chia X thành ba phần bằng nhau:- Phần một tác dụng với dung dịch AgNO₃ trong amoniac (dư), được 21,6 gam Ag.- Phần hai tác dụng với dung dịch NaHCO₃ dư, được 2,24 lít khí (đktc).- Phần ba tác dụng với Na vừa đủ, thu được 4,48 lít khí (đktc) và 25,8 gam chất rắn khan.Xác định công thức cấu tạo của A?

A CH₃– COO – CH₂– CH₂– CH₃

B CH₃– COO – CH₂– CH₃

C H– COO – CH₂– CH₂– CH₃

D C₂H₅– COO – CH₂– CH₂– CH₃

Đáp án

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Hợp chất hữu cơ đơn chức A chứa C, H, O tác dụng với dung dịch KOH cho ancol C, suy ra A là este đơn chức. Đun nóng ancol C với H₂SO₄đặc ở 170⁰C được anken, chứng tỏ ancol C là ancol no đơn chức, mạch hở và có số nguyên tử C lớn hơn hoặc bằng 2.

Oxi hóa ancol C được sản phẩm tham gia phản ứng tráng gương, suy ra C là ancol bậc một. Vậy A có công thức tổng quát là: RCOOCH₂R’ (với R' khác H).

Phản ứng của A với dung dịch KOH :

RCOOCH₂R’ + KOH →RCOOK +R’CH₂OH (1)

Phản ứng oxi hóa m gam ancol C :

2 R’CH₂OH + O₂ \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) 2R’CHO + 2 H₂O (2)

R’CH₂OH + O₂ \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) R’COOH + H₂O (3)

Hỗn hợp X gồm R’CHO, R’COOH, H₂O và R’CH₂OH dư.

Gọi số mol R'CH₂OH, R'CHO, R'COOH trong 1/3 hỗn hợp X lần lượt là x, y, z mol.

Þ số mol H₂O trong 1/3 hỗn hợp X là (y + z) mol.

* Phần một: R’CHO + 2[Ag(NH₃)₂]OH \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) R’COONH₄ + 2Ag¯ + 3NH₃ + H₂O (4)

y mol 2y mol

Số mol Ag = 2y = 21,6 : 108 = 0,2 Þ y = 0,1 ( mol )

* Phần hai: R’COOH + NaHCO₃ -> R’COONa + H₂O + CO₂↑ (5)

z mol z mol

Số mol CO₂= z = 2,24 : 22,4 = 0,1 (mol)

* Phần ba:

2 R’COOH + 2 Na → 2 R’COONa + H₂↑ (6)

z mol z mol 0,5 z mol

2 R’CH₂OH + 2 Na → 2 R’CH₂ONa + H₂↑ (7)

x mol x mol 0,5x mol

2 H₂O + 2 Na → 2 NaOH + H₂↑ (8)

(y + z) mol (y + z) mol 0,5(y + z) mol

Số mol H₂: 0,5z + 0,5x + 0,5( y + z ) = 4,48 : 22,4 = 0,2 (mol ) Þ x + y + 2z = 0,4 (*)

Thay y = 0,1; z = 0,1 vào (*) được: x = 0,1 (mol)

Chất rắn khan thu được sau phản ứng ở phần III gồm :

0,1 (mol) R’COONa ; 0,1 (mol) R’CH₂ONa và 0,2 (mol) NaOH.

Số gam chất rắn khan : (R’+ 67). 0,1 + (R’ + 53). 0,1 + 40. 0,2 = 25,8 (gam)

=> M_R’ = 29 Þ R’ là C₂H₅– Vậy công thức cấu tạo của ancol C: CH₃– CH₂– CH₂- OH.

Theo (1): n_{KOH phản ứng}= n_muối= n_C= 0,9 (mol)

Số mol KOH dư: 0,5. 2,4 – 0,9 = 0,3 (mol)

Chất rắn khan B gồm: 0,9 (mol) RCOOK và 0,3 (mol) KOH dư

=> M_R →A

Giải chi tiết: