Bài 46: Luyện tập Andehit-Xeton-Axit cacboxylic

CTTQ hai axit là RCOOH

$2RCOOH + K_2CO_3 \to 2RCOOK + CO_2 + H_2O$

Theo PTHH :

n K2CO3 = n H2O = n CO2 = 3,36/22,4 = 0,15(mol)

Bảo toàn khối lượng : 

m axit + m K2CO3 = m muối + m CO2 + m H2O

=> m = 15,2 + 0,15.138 - 0,15.44 - 0,15.18 = 26,6(gam)

$2C_6H_5OH + 2Na \to 2C_6H_5ONa + H_2$
$(COOH)_2 + 2Na \to (COONa)_2 + H_2$

$(COOH)_2 + 2NaHCO_3 \to (COONa)_2 + 2CO_2 + 2H_2O$

n axit oxalic = 1/2 n CO2 = 6,72/22,4 :  2= 0,15(mol)

n H2 = 6,72/22,3 = 0,3(mol)

Theo PTHH : 

n H2 = 1/2 n phenol + n axit oxalic 

=> n phenol = 2(0,3 - 0,15) = 0,3(mol)

Suy ra :

m = 0,3.94 + 0,15.90 = 41,7(gam)

n O = n phenol + 4n axit oxalic = 0,9 mol

%m O = 0,9.16/41,7   .100% = 34,53%

$C_3H_5(OH)_3 + 3Na \to C_3H_5(ONa)_3 + \dfrac{3}{2}H_2$ 

$(COOH)_2 + 2NaHCO_3 \to (COONa)_2 + 2CO_2 + 2H_2O$
$(COOH)_2 + 2Na \to (COONa)_2 + H_2$

n axit oxalic = 1/2 n CO2 = 6,72/22,4 :  2= 0,15(mol)

n H2 = 6,72/22,3 = 0,3(mol)

Theo PTHH : 

n H2 = 3/2 n glixeroll + n axit oxalic 

=> n glixerol = (0,3 - 0,15).2/3 = 0,1(mol)

Suy ra :

m = 0,1.92 + 0,15.90 = 22,7(gam)

n O = 3n glixerol + 4n axit oxalic = 0,9

%m O = 0,9.16/22,7   .100% = 63,44%

\(E+Na_2CO_3\)

\(\Rightarrow E\) có \(-COOH\)

\(E+CuO\) \(\Rightarrow\) Sản phẩm không tham gia phản ứng tráng gương 

\(\Rightarrow E:\) có \(\text{-OH bậc 2}\)

\(CT:CH_3-CH\left(OH\right)-COOH\)

Gọi n CH2=CH-COOH = a(mol) ; n CH3COOH = b(mol) ; n CH3=CH-CHO = c(mol)

=> a + b + c = 0,04(mol) (1)

Ta có : 

n Br2 = 6,4/160 = 0,04 = a+ 2c  (2)

Mặt khác : 

n NaOH = n COOH

<=> 0,04.0,75 = 0,03 = a + b (3)

Từ (1)(2)(3) suy ra a = 0,02 ; b = 0,01 ; c = 0,01

Vậy : 

m CH2=CH-COOH = 0,02.72 = 1,44 gam

nCH2=CH-COOH = a (mol) 

nCH3COOH = b (mol) 

nCH3=CH-CHO = c (mol) 

=> nhh = a + b + c = 0.04 (mol) (1) 

nBr2 = 6.4/160 = 0.04(mol) 

=> a + 2c = 0.04 (2) 

nNaOH = 0.04*0.75=0.03(mol) 

=> a + b = 0.03 (3)

(1) ,(2) ,(3) : 

a = 0,02 ; b = 0,01 ; c = 0,01

mCH2=CH-COOH = 0,02*72 = 1,44 gam

Gọi CT của hai ankanol là CnH2n+1OH

n H2O = 19,8/18 = 1,1(mol)

Bảo toàn nguyên tố với H : 

n ankanol = 1,1/(n+1) (mol)

Suy ra : 

(14n + 18) . 1,1/(n + 1) = 16,4

=> n = 3,4

Vậy hai ankanol là C3H7OH (x mol) và C4H9OH(y mol)

Ta có : 

60x + 74y = 16,4

4x + 5y = 1,1

=> x = 0,15 ; y = 0,1

Ta có : 

%n C3H7OH = 0,15/(0,15 + 0,1)   .100% = 60%

n O2 = 23,52/22,4 = 1,05(mol)

Gọi CTHH 2 ankanol là CnH2n+2O

Bảo toàn electron  :

n ankanol . (n.4 + 2n+2 - 1.2) = 4n O2

=> n ankanol = 4,2/(6n) = 0,7/n (mol)

Suy ra : 

(14n + 18).0,7/n = 15,2

=> n = 2,33

Vậy hai ankanol là C2H6O(x mol) và C3H8O(y mol)

Ta có : 

46x + 60y = 15,2

x(4.2 + 6 - 2) + y(4.3 + 8 - 2) = 1,05.4

=> x = 0,2 ; y  = 0,1

m C2H6O = 0,2.46 = 9,2 > m C3H8O = 0,1.60 = 6

Vậy : %n C3H8O = 0,1/(0,2 + 0,1)   .100% = 33,33%

\(n_{H_2O}=\dfrac{17.1}{18}=0.95\left(mol\right)\)

\(n_{O_2}=a\left(mol\right),n_{CO_2}=b\left(mol\right)\)

\(BTKL:\)

\(14.3+32a=44b+17.1\)

\(\Leftrightarrow32a-44b=2.8\left(1\right)\)

\(m_{hh}=12b+0.95\cdot2+\left(0.95-b\right)\cdot16=14.3\left(g\right)\)

\(\Rightarrow b=0.7\)

\(a=1.05\)

\(V_{O_2}=1.05\cdot22.4=23.52\left(l\right)\)

\(V_{CO_2}=0.7\cdot22.4=15.68\left(l\right)\)

Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}n_{CO_2}=a\left(mol\right)\\n_{H_2O}=b\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)

Ta thấy các chất đều có công thức C_nH_2n+2O \(\Rightarrow n_{O\left(hỗnhợp\right)}=n_{H_2O}-n_{CO_2}\)

\(\Rightarrow n_{O\left(ancol\right)}=b-a\)

Ta có: \(m_{hh}=m_C+m_H+m_O=9,2\left(g\right)\) \(\Rightarrow a+2b+16\left(b-a\right)=9,2\)  (1)

Mặt khác: \(n_{O_2}=\dfrac{13,44}{22,4}=0,6\left(mol\right)\)

Bảo toàn oxi: \(\left(b-a\right)+2\cdot0,6=2a+b\)  (2)

Từ (1) và (2) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}a=n_{CO_2}=0,4\left(mol\right)\\b=n_{H_2O}=\dfrac{38}{45}\left(mol\right)\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}V_{CO_2}=0,4\cdot22,4=8,96\left(l\right)\\m_{H_2O}=15,2\left(g\right)\end{matrix}\right.\)

Coi m CO2 =  121(gam) => n H2O = 72(gam)

n CO2 = 121/44 = 2,75(mol)

n H2O = 72/18 = 4(mol)

n X = n H2O - n CO2 = 4 -2,75 = 1,25(mol)

Số nguyên tử C trung bình = n CO2 / n X = 2,75/1,25 = 2,2

Chứng tỏ hai ancol là C2H4(OH)2 (x mol) ; C3H6(OH)2 (y mol)

Ta có : 

2x + 3y = 2,75

3x + 4y = 4

=>x = 1 ; y = 0,25

%m C3H6(OH)2 = 0,25.76/(0,25.75 + 1.62)   .100% = 23,46%

Ta thấy nCO2: nH2O= 3 : 4  → nH2O > nCO2

 → 2 ancol trong X là ancol no, mạch hở có công thức chung là \(C_{\overline{n}}H_{\overline{2n}+2}O_z\)(\(\overline{n}>1,z\ge1\))

Ta có:  \(\dfrac{n_{CO_2}}{n_{H_2O}}=\dfrac{\overline{n}}{\overline{n}+1}=\dfrac{3}{4}\Rightarrow\overline{n}=3\)

→ Một ancol có số C <3 và một ancol có số C >3

→Công thức của hai ancol là: C₂H₄(OH)₂ và C₄H₈(OH)₂