Thứ Sáu, 9 tháng 11, 2012

Axit [Lần 3]

Bài 1. Có p gam hỗn hợp X gồm một axit hữu cơ A có công thức tổng quát là $C_nH_{2n}O_2$ và một ancol B có công thức tổng quát là $C_mH_{2m + 2}O$. Biết A à B có khối lượng phân tử bằng nhau- Lấy $1\ 10$ hỗn hợp X cho tác dụng với lượng dư kim loại $Na$ thì thu được 168ml khí $H_2$ (ở đktc)- Đốt cháy hoàn toàn $1/10$ hỗn hợp $X$ rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy hấo thụ hết vào dung dịch $NaOH$ dư, sau đó thêm tiếp dung dịch $BaCl_2$ dư vào thì nhận được 7,88 gam kết tủa.a) Viết và cân bằng cácphương trình phản ứng đã xảy rab) Xác định công thức phân tử của A và Bc) Tính p

a)Các phương trình phản ứng:
                            $2C_{n-1}H_{2n-1}COOH+2Na\rightarrow 2C_{n-1}H_{2n-1}COONa+H_2\uparrow$

                                     $2C_mH_{2m+1}OH+2Na\rightarrow 2C_mH_{2m+1}ONa+H_2\uparrow$

                                  $2C_{n-1}H_{2n-1}COOH+(3n-2)O_2\rightarrow 2nCO_2+2nH_2O$

                                 $2C_mH_{2m+1}OH+3mO_2\rightarrow 2mCO_2+2(m+1)H_2O$

                                               $CO_2+2NaOH\rightarrow Na_2CO_3+H_2O$

                                       $BaCl_2+Na_2CO_3\rightarrow BaCO_3\downarrow+2NaCl$
b)$n_{H_2}=\frac{1}{2}.(n_A+n_B)=\frac{168.10^{-3}}{22,4}=7,5.10^{-3} mol\Rightarrow n_A+n_B=0,015 mol              (1)$
$n_{BaCO_3}=n_{CO_2}=n.n_A+m.n_B=\frac{7,88}{197}=0,04 mol                                                      (2)$
Mặt khác:
$M_A=M_B\Rightarrow 14n+32=14m+18\Rightarrow n=m-1 (3)$
Từ $(1),(2),(3)\Rightarrow \begin{cases}n_A+n_B=0,015 \\ n.n_A+m.n_B=0,04 \\n=m-1 \end{cases}\Rightarrow \begin{cases}n_A=0,005 mol \\ n_B=0,01 mol \\n=2 \\m=3 \end{cases}$
                                        $A:CH_3COOH   ;      B:C_3H_7OH$

     $*$Chú ý: Từ $(1),(2)\Rightarrow \frac{n.n_A+m.n_B}{n_A+n_B}=\frac{0,04}{0,015}=2,667\Rightarrow \overline{n,m}=2,667$
Kết hợp với $(3)\Rightarrow \begin{cases}n=2 \\ m=3 \end{cases}$
c)Ta có : $p=10.(n_A.M_A+n_B.M_B)=10.M_A.(n_A+n_B)=10.60.0,015=9 gam$
                                                          Vì $M_A=M_B$

Bài 2. Đốt cháy hoàn toàn $2,76$ gam hon hop X gom $C_xH_yC00H, C_xH_yC00CH_3, CH_30H$ thu duoc $2,688$ lit $C0_2$ va $1,8gam H_20$. Mat khac, cho $2,76$ gam X phan ung vua du voi $30ml$ dung dich $Na0H 1M,$ thu đuoc $0,96$ gam $CH_30H$. Tìm x và y.

$n_{C_xH_yCOOH}=a mol, n_{C_xH_yCOOCH_3} =b mol, n_{CH_3OH}=c mol$
$n_{CO_2}=0,12 mol,n_{H_2O}=0,1 mol,n_{NaOH}=0,03 mol,n_{CH_3OH sau pư }=0,03 mol$

$\begin{cases}C_xH_yCOOH \\ C_xH_yCOOCH_3 \\CH_3OH \end{cases} \overset{O_2}{\rightarrow} \begin{cases}n_{CO_2}=a(x+1)+b(x+2)+c=0,12 \\ \frac{a(y+1)}{ 2}+\frac{b(y+3)}{2}+\frac{4c}{2}=0,1 \end{cases}\Rightarrow \begin{cases}x(a+b)+(a+2b+c)=0,12 (1)\\ y(a+b)+(a+3b+4c)=0,2 (2)\end{cases}$

$\begin{cases}C_xH_yCOOH \\ C_xH_yCOOCH_3 \\CH_3OH \end{cases}   \overset{NaOH}{\rightarrow}\begin{cases}n_{C_xH_yCOONa}=a+b=0,03 \\ n_{CH_3OH}=b+c=0,03 \end{cases}$
Thay vào $(1)\Rightarrow x=2$
             $(2)\Rightarrow y(a+b)=0,2-(a+b)-2(b+c)-2c\Rightarrow y=\frac{11-200c}{3}                                                              (3)$
Mặt khác: $a(y+69)+b(y+83)+32c=2,76\Rightarrow y(a+b)+69(a+b)+14(b+c)+18c=2,76$
                             $\Rightarrow y=9-600c                              (4)$
Từ $(3),(4)\Rightarrow \frac{11-200c}{3}=9-600c\Rightarrow c=0,01\Rightarrow y=3\Rightarrow C_2H_3COOH,C_2H_3COOCH_3,CH_3OH$

Bài 3. Cho $4$ mol axit axetic tác dụng với hỗn hợp chứa $0,5$ mol glixerol và $1$ mol etilenglico ( xt $H_2SO_4$). Tính m sản phẩm thu được ngoài nước, biết có $50\%$ axit và $80\%$ mỗi ancol phản ứng.

Theo bài ra ta có sản phẩm thu được sau PƯ là :
$n_{axit axetic dư}=2 mol;n_{glixerol dư}=0,1 mol;n_{etilenglicol dư}=0,2 mol;n_{H_2O tạo ra}=2 mol$ và hỗn hợp các este.
$\Rightarrow m_{sp}=m_{bđ} - m_{axit axetic dư} - m_{glixerol dư} - m_{etilenglicol dư}- m_{H_2O tạo ra} $
$\Rightarrow m_{sp}= (4.60+0,5.92+1.62)-2.60-0,1.92-0,2.62-2.18=170,4 gam$

Bài 4. Lấy $2,5$ ml dung dịch $CH_3COOH 4M$ rồi pha loãng với nước thành $1$ lit dung dịch $A$. Hãy tính độ điện li $\alpha$ của axit axetic và $pH$ của dung dịch $A$, biết rằng trong $1$ml dung dịch $A$ có $6,28.10^{18}$ ion và phân tử axit không phân li

Số mol $CH_3COOH = 0,0025.4 = 0,01$ mol.
Trong 1 lít dung dịch sau khi pha loãng có : $6,28.10^{18} .10^{3} = 6,28.10^{21}$ hạt vi mô
                          $CH)3COOH \rightleftharpoons CH_3COO + H^+$
                            $0,01$ mol
                           $(0,01 -x)$ mol            $x$ mol      $x$ mol
Trong 1 lít dung dịch có : $n_{CH_3COOH} = 0,01 - x$
                          $n_{CH_3COO^-} = n_{H^+} = x,             \sum n = 0,01 + x$
                          $0,01 + x = \frac{6,28.10^{21}}{6,02.10^{23}} = 1,0432,10^{-2}$ mol.
                          $x = (1,0432-1)10^{-2} = 0,432.10^{-2}$
                          $\alpha = \frac{0,0432.10^{-2}}{10^{-2}}.100 = 4,32$%.
                          $pH = -lg[H^+]$
                          $pH = -lg(4,32.10^{-4}) \rightarrow pH = 3,36$

Bài 5. Có hai axit hữu cơ no mạch hở $A$ đơn chức, $B$ đa chức. Ta tiến hành thí nghiệm như sau:- Thí nghiệm 1: Hỗn hợp $X_1$ chứa $a mol A$ và $b mol B$. Để trung hòa $X_1$ cần $500ml$ dung dịch $NaOH 1M$, nếu đốt cháy hoàn toàn $X_1$ thì thu được $11,2 lít CO_2$- Thí nghiệm 2: Hỗn hợp $X_2$ chứa $b mol A$ và $a mol B$. Để trung hòa $X_2$ cần $400ml$ dung dịch $NaOH 1M$. Biết $a + b = 0,3 mol$. Xác định công thức phân tử của hai axit và tính % số mol của mỗi axit trong hỗn hợp $X$

Gọi công thức của : $A:R_1COOH;B:R_2(COOH)_n$
Theo bài ra ta có:
$\begin{cases}a+nb=0,5 mol\\ b+na=0,4 mol \\ a+b=0,3 mol\end{cases}\Rightarrow \begin{cases}a=0,1 mol \\ b=0,2 mol \\n=2\end{cases} \Rightarrow $khi đó $A,B$ có dạng :
$A:C_xH_{2x+1}COOH ; B : C_yH_{2y}(COOH)_2\Rightarrow $khi đố cháy thì :
$n_{CO_2}=0,5 mol\Rightarrow 0,1.x+0,2(y+2)=0,5\Rightarrow x+2y=1\Rightarrow \begin{cases}x=1 \\ y=0 \end{cases}$
$\Rightarrow A:CH_3COOH ; B : HOOC-COOH$