Bài Tập Nâng Cao Về Rượu Etylic (lời Giải Chi Tiết) - Tài Liệu Text - 123doc

Bài tập nâng cao về rượu etylic (lời giải chi tiết)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (206.81 KB, 7 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

BÀI TẬP NÂNG CAO R

I. LÝ THUYẾT CẦN NHỚ

1. Công thức phân tử tổng quát và công th

Công thức một chất

Rượu no: CnH2n + 2Ox x  n ; n, x  N*

Rượu no đơn chức: CnH2n + 2O

Rượu chưa no no, mạch hở, có k nối chức.

CnH2n + 2 – 2kO n  3, n, k  N*

2. Các phản ứng của rượu: a. Phản ứng với kim loại kiềm:

2R(OH)n + 2nM ----> 2R(OM)2R-OH + 2M ----> 2R-OM + HR(OH)n : Rượu n chức, R-OH: Rưb. Phản ứng với axit:

R-OH + H-Br ---> R-Br + Hc. Phản ứng tách nước:

CnH2n + 1-OH ---> CnH2n + Hd. Phản ứng ete hoá của rượu đơn ch

Số mol ete = 1/2 số mol của r

Hỗn hợp 2 rượu bị ete háo sẽ tạo ra 3 ete.e. Phản ứng cháy của rượu no hay ete no.

<i>C n H</i>2<i>n </i>+ 2O<i>x + (3 n + 1 </i>

xmol Hệ quả:

ẬP NÂNG CAO RƯỢU ETYLIC

à công thức phân tử của chất tương đương với hỗn hợp r

Công thức chất tương đương

<i>C n H</i>2<i>n </i>+ 2O<i>x </i>

<i>x < n </i>

<i>C n H</i>2<i>n </i>+ 2O

<i>n > 1 </i>

ạch hở, có k nối  và đơn <i>_{C n H}</i>₂<i>_n</i>_{+ 2- 2}<i>_{k O}</i>

<i>n > 3 </i>

> 2R(OM)n + nH2 OM + H2

OH: Rượu đơn chức.

Br + H2O

+ H2O. ơn chức, ta có:

ố mol ete = 1/2 số mol của rượu tham gia phản ứng. ợu bị ete háo sẽ tạo ra 3 ete.

ợu no hay ete no.

<i>x )/2 ---> </i> <i>n CO</i>2 + (<i>n + 1)H</i>2O

xmol <i>n xmol </i> (<i>n + 1)x mol </i>

ỢU ETYLIC

</div><span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

Rượu no hay ete no cháy ----> số mol H2O > số mol CO2. Và số mol rượu no hay ete no tham gia phản ứng = số mol H2O – số mol CO2.

II. BÀI TẬP MẪU

Bài 1: Đốt cháy 3,075 gam hỗn hợp 2 rượu no đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Sản phẩm thu được lần lượt cho qua bình 1 đựng H2SO4 đặc và bình 2 đựng KOH rắn. Tính khối lượng các bình này tăng lên, biết rằng nếu cho lượng rượu trên tác dụng với Na thấy thốt ra 0,672 lít H2 (đktc). Lập cơng thức phân tử của 2 rượu.

Bài 1.

Gọi <i>n là số nguyên tử cacbon trung bình của 2 rượu. Ta có CTPT tương đương của 2 rượu là C n H</i>2<i>n</i>+ 1OH.

Phản ứng đốt cháy:

<i>C n H2n</i>+ 1OH + 2<i>3n</i>

O2 

0

<i>t</i>

<i>n CO</i>2 + (<i>n + 1) H</i>2O (1)

Khi cho sản phẩm thu được qua bình 1 đựng H2SO4 thì H2O bị hấp thụ và qua bình 2 đựng KOH thì CO2 bị giữ lại theo phương trình.

CO2 + 2KOH  K2CO3 + H2O (2)Phản ứng rượu tác dụng với Na

<i>2C n H2n</i>+ 1OH + 2Na <i> 2C n H2n</i>+ 1ONa + H2 (3)Theo (3) số mol hỗn hợp 2 rượu là.

nhh = 2.nH₂= 24,22

672,0

= 0,06 (mol)

 <i>M</i> hh = 06,0

075,3

= 51,25 = 14<i>n + 18 </i>

<i> n = 2,375. Vì 2 rượu kế tiếp nhau nên suy ra: C2H5OH và C3H7OH. </i>Theo (1) ta có:

Khối lượng bình 1 tăng = mH₂O = 0,06(2,375 + 1).18 = 3,645 g

Khối lượng bình 2 tăng = mCO₂= 0,06 . 2,375 . 44 = 6,27 g III. BÀI TẬP ÁP DỤNG

Bài 1: A là hỗn hợp gồm rượu Etylic và 2 axit hữu cơ kế tiếp nhau có dạng CnH2n+1COOH và Cn+1H2n+3COOH. Cho 1/2 hỗn hợp A tác dụng hết với Na thốt ra 3,92 lít H2 (đktc). Đốt 1/2 hỗn hợp A cháy hoàn toàn, sản phẩm cháy được hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì có 147,75g kết tủa và khối lượng bình Ba(OH)2 tăng 50,1 g.

a, Tìm cơng thức 2 axit trên. b, Tìm thành phần hỗn hợp A.

</div><span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

a/ Tìm các giá trị của a, b?

b/ Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo của X, biết rằng mỗi nguyên tử C chỉ liên kết được với 1 nhóm OH?

Bài 3 : Đốt cháy hoàn toàn 23g một rượu no đơn chức A, thu được 44g CO2 và 27g H2O. a/ Xác định CTPT, CTCT của A

b/ Hỗn hợp X gồm A và B là đồng đẳng của nhau. Cho 18,8g hỗn hợp X tác dụng với Na dư, thu được 5,6 lit H2 (đktc). Xác định CTPT, CTCT của A, B và tính thành phần % theo khối lượng của A, B trong X.

c/ Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X rồi cho toàn bộ sản phẩm đi qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 35g kết tủa. Tính khối lượng hỗn hợp X đem đốt cháy.

Bài 4:

1 - Trong bình kín ở 150 0C chứa hỗn hợp khí gồm 1 thể tích axetilen và 2 thể tích oxi. Đốt cháy axetilen bằng chính khí oxi trong bình. Sau khi phản ứng kết thúc đưa bình về nhiệt độ ban đầu thì áp suất trong bình thay đổi như thế nào?

2 - Trộn 12,4 g hỗn hợp hai rượu CH3OH và C2H5OH với 3 g axit CxHyCOOH rồi đem đốt thì thu được 13,44 l khí CO2 (ĐKTC). Nếu đem 3 g oxit trên trung hoà bởi dung dịch KOH 0,5 M thì cần 100 ml DD KOH.

a. Tìm CTHH của axit trên.

b. Tính % khối lượng hỗn hợp rượu ban đầu.

c. Viết PTHH các phản ứng Este hoá giữa các chất trên. LỜI GIẢI VÀ ĐÁP ÁN

Bài 1.

nH2 = 4,22

92,3

= 0,175 (mol)

PT phản ứng:

2C2H5OH + 2Na  2C2H5ONa + H2 (1)

2CnH2n+1 COOH +2Na  2CnH 2n+1COONa + H2 (2) 2Cn+1H2n+3 COOH +2Na  2Cn+1H2n+3COONa + H2 (3) Biện luận theo trị số trung bình.

Tổng số mol 3 chất trong 1/2 hỗn hợp = 0,175.2= 0,35 (mol)

C2H6O + 3O2 ⎯⎯⎯⎯ 2CO2 + 3H2O (4)

CxH2xO2 +

223 <i>x</i>

O2

⎯⎯⎯⎯ xCO2 + xH2O <i>(5) </i>

Chất kết tủa là BaCO3  nBaCO3 =

19775,147

= 0,75 (mol)

PT: CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 + H2O (6) Theo PT (6) ta có: nCO2 = nBaCO3 = 0,75 (mol)

</div><span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

 mH2O = m tăng - mCO2  mH2O = 50,1 - 33 = 17,1 (g)

 nH2O =

181,17

= 0,95 (mol)

Từ PT (4) ta thấy ngay:

Số mol rượu C2H5OH = 0,95 - 0,75 = 0,2 ( mol) Theo PT (4) ta thấy số mol CO2 tạo ra là

nCO2 = 2.nC2H5OH = 2.0,2 = 0,4 (mol)

Suy ra: 2 a xít cháy tạo ra 0,75 - 0,4 = 0,35 (mol CO2) <i>Từ PT (4) ta thấy nH2O = 3.nC2H5OH = 3.0,2 = 0,6 (mol) </i>Suy ra 2 axit cháy tạo ra: 0,95 - 0,6 = 0,35 mol H2O Với số mol 2axit = 0,35 - 0,2 = 0,15  x = 0,35 : 0,15 = 2,33 (x là số mol trung bình giữa n+1 và n+2)

 2 axit là CH3COOH và C2H5COOH. <i> </i>

Gọi số mol CH3COOH, C2H5COOH trong 1/2 A là a, b. Theo phương trình đốt cháy ta có:

Số mol của 2 axit = 0,15mol = a + b.

nCO2 sinh ra = 2a + 3 b = 0,35. Giải ra ta có: a = 0,1; b = 0,05.

Vậy hỗn hợp có 0,2 mol CH3COOH là 12 g và 0,10 mol C2H5COOH là 7,4g Bài 2.

1. Các phản ứng xảy ra.

2C2H5OH + 2Na  2C2H5ONa + H2  (1) CnH2n(OH)2 + 2 Na  CnH2n(ONa)2 + H2  (2) C2H5OH + 3 O2 <i>to</i> 2 CO2 + 3 H2O (3)

CnH2n(OH)2 +

213 <i>n</i>

O2 <i>to</i> n CO2 + (n+1) H2O (4)

Theo phản ứng (1), (2) ta có:

n H2 = 2,2

1,0

+

2

<i>a</i> =

4,22

8,2

= 0,125 (mol)  a = 0,2 mol.

Theo phản ứng (3), (4):

n CO2 =

21,0

. 2 +

22,0

. n = 4,22

96,8

= 0,4 (mol).  n = 3.

Theo phản ứng (3), (4):

n H2O =

21,0

. 3 +

22,0

</div><span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

m H2O = b = 0,55 . 18 = 9,9g 2. Công thức phân tử của X là: C3H8O2 hay C3H6(OH)2. Công thức cấu tạo hợp chất là:

CH2 - CH - CH3 CH2 - CH2 - CH2

OH OH OH OH

Bài 3.

a/ Số mol CO2 = 1 mol và số mol của H2O = 1,5 mol. Nhận thấy số mol của H2O > số mol của CO2 ---> Rượu A là rượu no.

nH

2O : nCO2 = <i>_n</i>

<i>n 1</i>

= 1,5 ----> n = 2. CTPT của A là C2H6O và CTCT là CH3 – CH2 – OH.

<i>b/ Gọi CTPT TB của A và B là C n H2n </i>+ 1OH, a là số mol của rượu tương đương.

m = (14<i>n + 18)a = 18,8 (*) </i>

<i>2C n H2n </i>+ 1OH + 2Na ---> 2C n H2<i>n </i>+ 1ONa + H2 a(mol) a/2(mol) Số mol H2 = a/2 = 5,6/22,4 = 0,25 ----> a = 0,5 mol

Thay a = 0,5 vào (*) ----> <i>n = 1,4 Vậy n < n < n + 1 (n nguyên dương và n  1) </i>Vậy rượu B chỉ có 1 nguyên tử C, B là CH3 – OH.

Đặt số mol của CH3 – OH là x, số mol của CH3 – CH2 – OH là y. x + y = a = 0,5

32x + 46y = 18,8

Giải phương trình ta được: x = 0,3 và y = 0,2.

---> mCH₃OH = 0,3 . 32 = 9,6g ---> % mCH₃OH = 51,06% và % mCH₃- CH₂- OH = 48,94%.

c/

<i>2C n H2n </i>+ 1OH + 3<i>n O</i>2 ----> 2<i>n CO</i>2 + 2(<i>n + 1) H</i>2O

a mol <i>n a mol </i> CO2 + Ca(OH)2 ----> CaCO3 + H2O

<i>n a mol n a mol </i>

Số mol của CaCO3 = <i>n a = 35 : 100 = 0,35 mol ----> a = 0,35 : n = 0,35 : 1,4 = 0,25. </i>

Ta có: mX = (14<i>n + 18)a = 14 n a + 18a = 14.0,35 + 18.0,25 = 9,4g. </i>Bài 4.

</div><span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

thì VO

2 = 2V

Thể tích hỗn hợp C2H2 và O2 trong bình bằng 3V PTHH:

2C2H2(k) + 5O2(k)  4CO2(k) + 2H2O(h) 2 mol 5 mol 4 mol 2 mol V l 2,5 V l 2 V l V l x l 2 Vl y l z l

x = <i>V</i>

54

y = <i>V</i>

58

z = <i>V</i>

54

VC₂H

2 còn dư = V - ₅<i>V</i>

4

= <i>V</i>

51

Vhh sau phản ứng = ( <i>V</i>

58

+ <i>V</i>

54

+ <i>V</i>

51

) = <i>V</i>

513

Gọi áp suất trong bình lúc đầu là 100%

áp suất trong bình sau phản ứng là a %. áp dụng công thức

<i>s</i><i>d</i><i>P</i><i>P</i> = <i>s</i><i>d</i><i>n</i><i>n</i> = <i>s</i><i>d</i><i>V</i><i>V</i>

Ta có: a =

3513.100

= 86,7 (%)

Vậy áp suất khí trong bình giảm đi là: 100 % - 86,7 % = 13,3 %

2.

a- Tìm CTHH của axit: nKOH = 0,5 . 0,1 = 0,05 (mol)

PTHH: CxHyCOOH (dd) + KOH (dd)  CxHyCOOK (dd) + H2O (l) 0,05 mol 0,05 mol

MC

<i>x</i>H<i>y</i>COOH =

05,0

3

= 60

12 x + y + 45 = 60 12x + y = 15

x = 1 và y = 3 ----> CTHH của axit là: CH3COOH. b. Tính phần khối lượng của hỗn hợp rượu ban đầu:

Nco₂ = 4,2244,13

= 0,6 (mol)

</div><span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

PTHH: Đốt cháy hỗn hợp

2CH3OH (l) + 3O2 (k)  2CO2(k) + 4H2O (h) x mol x mol

C2H5OH (l) + 3O2 (k)  2 CO2 (k) + 3H2O (h) y mol 2y mol

CH3COOH (l) + 2O2 (k)  2 CO2 (k) + 2H2O (h) 0,05 mol 0,1 mol

Tổng số mol CO2: 2y + x + 0,1 = 0,6 2y + x = 0,5

Khối lượng hỗn hợp hai rượu bằng 12,4 gam 46 y + 32 x = 12,4

suy ra x = 0,1 mol và y = 0,2 mol

% CH3OH = 4,12

32.1,0

. 100%  25,8 %

% C2H5OH = 100% - 25,8 % = 74,2%

c. Phản ứng ESTE hoá:

H2SO4(đặc), t0

CH3COOH (l) + C2H5OH (l) CH3COOC2H5 (l) + H2O (l) H2SO4(đặc), t0

</div><!--links-->