Title BÀI TẬP TRONG ĐỀ THI CHUYÊN.docx ✅

BÀI TẬP TRONG ĐỀ THI Câu 5. (2,0 điểm) 2) Hợp chất hữu cơ (Z) mạch hở, phân tử chỉ chứa một loại nhóm chức. Đốt cháy hoàn toàn 3,96 gam (Z) bằng một lượng vừa đủ khí oxi chỉ thu được CO 2 , H 2 O. Hấp thụ toàn bộ sản phẩm đốt cháy bằng một lượng dư dung dịch Ba(OH) 2 , thu được 29,55 gam kết tủa. Kết thúc phản ứng, khối lượng dung dịch thu được giảm đi 20,79 gam so với khối lượng dung dịch Ba(OH) 2 ban đầu. a. Biết tổng số nguyên tử của các nguyên tố trong mỗi phân tử (Z) là 17, lập công thức phân tử của (Z). b. Viết các công thức cấu hình có thể có của (Z). 3) Hợp chất hữu cơ (Q) chỉ chứa C, H, O. Cứ 0,37 gam hơi của chất (Q) thì có thể phân tích bằng thể tích 0,16 gam oxi đo ở cùng điều kiện. Cho 2,22 gam chất (Q) vào 100 ml dung dịch NaOH 1M (d = 1,0262 g/ml) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, sau đó nâng nhiệt từ từ cho bay hơi đến làm khô, làm lạnh đề ngưng tụ hết phần hơi. Kết thúc thí nghiệm, thu được chất rắn (T) khan và 100 gam chất lỏng. Xác định công thức cấu tạo của (Q). Hướng dẫn giải 2) Gọi công thức tổng quát của Z là C x H y O z 3,96 gam n ↓ = = = 0,15 mol → = 0,15.44= 6,6 gam. Theo bài ra hấp thụ toàn bộ sản phẩm đốt cháy bằng một lượng dư dung dịch Ba(OH) 2 . khối lượng dung dịch thu được giảm đi 20,79 gam so với khối lượng dung dịch Ba(OH) 2 ban đầu. Do đó có: m giảm = 20,79 = m ↓ - (+ ) → = 2,16 gam → = 0,12 mol C x H y O z + O 2 CO 2 + H 2 O 3,96 ? 6,6 2,16 gam 0,15 0,15 0,12 mol Bảo toàn khối lượng có = (6,6+2,16) – 3,96 = 4,8 gam → = 0,15 mol Bảo toàn nguyên tố oxi có n o trong Z = (0,15.2+0,12)-0,15.2 = 0,12 mol Bảo toàn nguyên tố C và H có C x H y O z → xC + yH + zO 0,15 0,24 0,12 5 8 4 a. Biết tổng số nguyên tử của các nguyên tố trong mỗi phân tử (Z) là 17 nên công thức của Z là: C 5 H 8 O 4 b. độ bất bão hòa k = 2 nên có 2 liên kết trong phân tử của Z. mà Z chỉ có 1 nhóm chức + TH 1: có 2 nhóm –COOH
CH3 – CH2 – CH – COOH COOH CH3 CH3 – C – COOH COOH + TH 2 có 2 nhóm chức este –COO – COO-C2H5 COO-CH3 HCOO-CH2 HCOO-CH CH3 CH3- COO-CH2 HCOO-CH2 CH3- COO CH2 CH3-COO Ngoài ra, còn có: H-COO-CH 2 CH 2 -COO-CH 3 H-COO-CH 2 -COO-C 2 H 5 CH 3 -COO-CH 2 -COO-CH 3 . 3. Theo định luật Avogadro: n Q  =  =  = 0,005 mol =>PTK của P: M P  =  = 74g/mol - với m Q  = 2,22 gam có n Q =   = 0,03 mol Ta có: m dd NaOH  = d.V= 1,0262 .100 = 102,62 gam n NaOH   =C M . V= 0,1.1 = 0,1 mol Lượng H 2 O có trong dung dịch NaOH là: 102,62 – 0,1.40 = 98,62 gam - Nếu Q không phản ứng với NaOH, nghĩa là nó có thể bay hơi cũng nước thì khối lượng chất lỏng là: m Q  +   = 2,22 + 98,62 = 100,84 > 100 gam. (Chất lỏng) => Vậy P phải tác dụng với NaOH. Suy ra P có thể là axit hoặc este. Mặt khác M Q  = 74 nên P là este đơn chức hoặc axit đơn chức. Gọi công thức của Q là RCOOR ’  (R ’  có thể là H) RCOOR ’  + NaOH → RCOONa + R ’ OH Ta có: n NaOH   dư = n NaOH ban đầu  - n NaOH pư   = 0,1 – 0,03 = 0,07 mol BTKL chất rắn Q thu được là: M Q  = m p  + m ddNaOH  – 100 = 2,22 + 102,62 - 100 = 4,84 gam =>m RCOONa  = 4,84 - 0,07 x 40 = 2,04 gam =>M RCOONa  = = 68 => R = 1(H) => R = 74 - 45 = 29 (C 2 H 5 -)  Vậy CTPT của Q là HCOOC 2 H 5 Câu 6. (1,0 điểm) Cho hỗn hợp X gồm 3 este đơn chức, mạch hở, tạo thành từ cùng một ancol Y với ba axit cacboxylic (phân tử chỉ có nhóm -COOH, trong đó có hai axit no, là đồng đẳng kế tiếp nhau và một axit không no có chứa một liên kết đôi C=C trong gốc không nằm ở đầu mạch
cacbon). Thuỷ phân hoàn toàn m gam X bằng dung dịch KOH, thu được 11,7 gam hỗn hợp muối và a gam ancol Y. Cho a gam ancol Y vào bình đựng Na dư, sau phản ứng thu được 1,344 lít khí (đktc) và khối lượng bình tăng 5,4 gam. Mặt khác đốt cháy hoàn toàn m gam X thu được CO 2 và 8,1 gam H 2 O. Xác định công thức cấu tạo và phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X. Hướng dẫn giải - 2HO 8,1 n0,45mol 18 ; 2H 1,344 n0,06mol 22,4 - 2bìnhtaêngYHmmm 2YbìnhtaêngHmmm5,40,06.25,52gam - X chứa các este đơn chức nên Y là ancol đơn chức 2YHn2n0,12mol  Y 5,52 M46g/mol 0,12 Y là C 2 H 5 OH RCOOC 2 H 5 + KOH  RCOOK + C 2 H 5 OH 0,12 0,12 0,12 0,12 mol - Bảo toàn khối lượng: m este + m KOH = m muối + m ancol  m este = 5,52 + 11,7 – 0,12.56 = 10,5 gam - Bảo toàn mol H: 22H/esteH/HOHOnn2n0,9mol - Bảo toàn khối lượng: m este = m C + m H + m O  m C = 5,76 gam  n C = 0,48 mol - Gọi công thức tổng quát của este và số mol là n2n125CHCOOCH  (n>0): a mol m2m125CHCOOCH  (m  3): b mol - BT mol C: a(n+3) + b(m+3) = 0,48 (1) BT mol H: a(2n +6) + b (2m+4) = 0,9 (2) - Lấy 2.(1) – (2) ta có b = 0,03 mol mà a + b = 0,12  a =0,09 mol Thay a, b vào (1) ta có 0,09(n+3) + 0,03(m+3) = 0,48  9n +3m =12  m=3, n=1/3 - Các este là HCOOC 2 H 5 : x mol; CH 3 COOC 2 H 5 : y mol; CH 3 -CH=CH-COOC 2 H 5 : 0,03 mol Ta có xy0,09 x.3y.40,03.60,48      x0,06mol y0,03mol     - Phần trăm khối lượng các este là 25HCOOCH 0,06.74 %m.100%42,29% 10,5 325CHCOOCH 0,03.88 %m.100%25,14% 10,5 6102CHO%m100%42,29%25,14%32,57% Câu 5 (1,5 điểm) 24,HSO 12122 123 RCOOHROHRCOORHO EEE o t   HCl(xúc tác) 3232332CHCOOCHCHHOCHCOOHCHCHOH
5.1. Thực hiện phản ứng este hóa giữa axit cacboxylic và ancol theo tỉ lệ mol 1: 1. Biết là hợp chất hữu cơ mạch hở, trong phân tử có một liên kết . Khi đốt cháy hoàn toàn thu được số bằng số phản ứng. đều có cấu tạo mạch hở và chỉ chứa một loại nhóm chức. Xác định công thức cấu tạo của . 5.2. Cho phương trình hóa học thủy phân etyl axetat trong môi trường axit như sau: Nghiên cứu phản ứng thủy phân este người ta tiến hành các thí nghiệm: - Thí nghiệm 1: Thay trong trong và bởi Đoteri (là đồng vị của , nghĩa là nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số khối, được kí hiệu ), ta được và . Sau khi thực hiện phản ứng thủy phân giữa etyl axetat và với sự có mặt của , người ta tiến hành tách riêng và xác định phân tử khối hai sản phẩm tạo thành. - Thí nghiệm 2: Thay bằng ta được . Sau khi thực hiện phản ứng thủy phân giữa etyl axetat và , tiếp tục tách riêng và xác định phân tử khối hai sản phẩm tạo thành, thu được kết quả là . a. Hãy cho biết phân tử khối và đo được ở thí nghiệm 1. b. Thí nghiệm 3: Lặp lại thí nghiệm 2 với một este (đơn chức, mạch hở, không phân nhánh) thì thu được . Viết phương trình phản ứng thủy phân este . c. Phương thức thí nghiệm này có thể giúp người học suy luận được bản chất phản ứng este hóa. Hãy lập luận để xác định khi axit cacboxylic tác dụng với ancol để tạo thành este, nhóm -OH được tách ra từ axit hay ancol. GIẢI 5.1. 24,HSO 12122 123 RCOOHROHRCOORHO EEE o t  