Cho hiđrocacbon X tác dụng với dung dịch brom dư thu được dẫn xuất tetrabrom chứa 75,83% brom theo khối lượng.. 2 Viết phương trình phản ứng của X với: a Dung dịch KMnO4 trong môi trường
Trang 1Cho hiđrocacbon X tác dụng với dung dịch brom dư thu được dẫn xuất tetrabrom chứa 75,83% brom (theo khối lượng) Khi cộng brom theo tỉ lệ mol 1:1 thu được cặp đồng phân cis-trans
1) Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo và gọi tên của X
2) Viết phương trình phản ứng của X với:
a) Dung dịch KMnO4 (trong môi trường H2SO4)
b) Dung dịch AgNO3/NH3.
c) H2O (xúc tác Hg2+/H+)
d) HBr theo tỉ lệ mol X:HBr = 1:2
Hidrocacbon X: CxHy
CxHy + 2Br2 → CxHyBr4 ; theo giả thiết: %mBr =
100 320 12
4 80
+ + y x
=75,83
→ 12x + y = 102
Giá trị thỏa mãn: x=8 , y=6 CTPT của X: C8H6 (∆= 6)
Vì X có khả năng phản ứng với brom theo tỉ lệ 1:1 và 1:2 chứng tỏ phân tử X có 2 liên kết π kém bền và 1 nhân thơm CTCT của X:
C CH
phenyl axetilen
Phương trình phản ứng:
C CH
+ 8KMnO4 + 12H2SO4 →5
COOH
+ 4K2SO4 + 8MnSO4 + 5CO2 + 12H2O
C CH
+ AgNO3 + NH3 →
C CAg
+ NH4NO3
C CH
+ H2O
→
Hg2 +
C
O
CH3
C CH
+ 2HBr →
C CH3 Br
Br
********************************
1) Cho 500 ml dung dịch X chứa H2SO4 aM và Cu(NO3)2 bM Thêm m gam bột sắt vào dung dịch X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp kim loại có khối lượng là 0,5m gam và 8,96 lít (đktc) hỗn hợp A gồm 2 khí có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 8 trong đó có một khí bị hóa nâu trong không khí
a) Xác định a, b và m
b) Tính nồng độ mol/l muối có trong dung dịch sau phản ứng, coi thể tích dung dịch không đổi
Cho x gam kali vào 300 ml dung dịch ZnSO4 0,5M thấy khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng so với dung dịch ZnSO4 ban đầu
.
Sau phản ứng còn hỗn hợp kim loại dư→ Đó là Cu và Fe dư → Trong dung dịch sau phản ứng chỉ có muối sắt (II)
Hỗn hợp khí sau phản ứng có M = 16 → hỗn hợp A gồm H2 và NO
Các phương trình phản ứng xảy ra:
Fe + 4H+ + NO3-→ Fe3+ + NO↑ + 2H2O
Fe + 2Fe3+→ 3Fe2+
Fe + Cu2+→ Fe2+ + Cu↓
Fe + 2H+→ Fe2+ + H↑
Trang 2Số mol mỗi khí trong hỗn hợp A: ,
Số mol của Cu(NO3)2 = → b = 0,2M
Số mol H2SO4 = → a = 1,2 M
Khối lượng chất rắn sau phản ứng:
0,5.m = m- 0,6.56+ 0,1.64 → m =54,4 gam
b) Dung dịch sau phản ứng chỉ có FeSO4 có
CM = 0,6/0,5 = 1,2M
2 Các phương trình phản ứng có thể xảy ra:
K + H2O → KOH + 1/2H2↑
2KOH + ZnSO4→ Zn(OH)2↓ + K2SO4
2KOH + Zn(OH)2→ K2ZnO2 + 2H2O
Khối lượng dung dịch biến đổi phụ thuộc mức độ phản ứng
Nếu Zn(OH)2 đạt cực đại thì khối lượng dung dịch giảm 8,4 gam
Nếu Zn(OH)2 tan vừa hết thì khối lượng dung dịch tăng 15 gam
→ Zn(OH)2 tan một phần
→ Tính được x = 15,6 gam
Thủy phân hoàn toàn 15,2 gam chất hữu cơ X (mạch hở, phản ứng được với Na) thu được a gam chất Y có 2 nhóm chức và b gam chất Z.
Để đốt cháy hoàn toàn a gam chất Y phải dùng hết 10,752 lít O2 (đktc) tạo ra 21,12 gam CO2 và 8,64 gam H2O
Để đốt cháy hoàn toàn b gam chất Z phải dùng hết 5,376 lít O2 (đktc) thu được 7,04 gam CO2 và 4,32 gam H2O
X có công thức đơn giản trùng với công thức phân tử và có 2 loại nhóm chức
Tìm công thức cấu tạo của X, Y, Z
+) 15,2g X + H2O a(g) Y + b(g) Z (1)
+) a(g) Y + 10,752l O2 21,12gCO2 + 8,64 g H2O (2)
+) b(g) Z + 5,736(l) O2 7,04 gCO2 + 4,32g H2O (3)
n = = 0,48 (mol) 10,752
22,4
O2 t/g p (2)
n = = 0,24 (mol) 5,736
22,4
O2 t/g p (3)
Theo §LBT KL:
a = m + m - m = 21,12 + 8,64 - 32.0,48
= 14,4 (g)
b = m + m - m = 7,04 + 4,32 - 32.0,24
= 3,68(g)
m = a + b - 15,2 = 2,88(g) H
n = 0,16(mol)
*) Theo §LBT nguyªn tè C, H Trong 3,68 g Z cã:
n C = n = = 0,16 (mol)
n H = 2.n = 2 = 0,48(mol) 4,32
18
H2O
CO2 7,04
44
H2O t/g p (1)
n O = = 0,08 (mol) 3,68 - 12.0,16 -1.0,48
16
Trang 3Z cã: nC : nH : nO = 0,16 : 0,48 : 0,08 = 2:6 :1
Sè nguyªn tö H < 2 (sè nguyªn tö C ) + 2
6n < 2 (2n +2) n < 1
_
n Z sinh ra ë (1) = = 0,08 (mol) 3,68 46
- T ¬ng tù : trong 14,4(g) Y cã: n C = n = 0,48(mol)CO
2
nH = 2 n = 0,96 (mol)H
2O
nO = 0,48 (mol) CT§G cña Y lµ: CH2O CTTN lµ (CH2O)m
- Trong 15,2 g X cã :
n C = n C trong Y + Z = 0,16 + 0,48 = 0,64 (mol)
n H = n H trong Y + Z - nH trong H
2O p
= 0,48 + 0,96 - 2.0,16 = 1,12 (mol) n O = = 0,4 (mol)
16 15,2 - 12.0,64 - 1.1,12
190
15,2
n X : n : n = 0,08: 0,16: 0,08
= 1:2: 1
(Y)
- Do X p ® îc víi Na vµ ph©n tö X chØ cã 5 nguyªn tö O X cßn 1 nhãm - OH
- Do Y cã 2 nhãm chøc Y cã 3 nguyªn tö O m = 3
OH OH
H2Op C2H5OH
n Y ® îc sinh ra tõ (1) = = 0,16 (mol) 14,4
90
nX : nY = 0,08: 0,16 = 1:2
Nh vËy:
(X)
C8H14O5 + 2H2O 2Y + C2H5OH
X cã CTCT lµ:
CH2 - CH2 - C - O - CH2 - CH2 - C - O - CH2 - CH3
hoÆc:
CH3 - CH - C - O - CH - C - O - CH2 - CH3
O
CH3 O
CH3
Trang 4A, B, D là các đồng phân có cùng công thức phân tử C6H9O4Cl, thỏa mãn các điều kiện sau:
36,1 gam A + NaOH dư → 9,2 gam etanol + 0,4 mol muối A1 + NaCl
B + NaOH dư → muối B1 + hai ancol (cùng số nguyên tử C) + NaCl
D + NaOH dư → muối D1 + axeton + NaCl + H2O
Hãy lập luận xác định công thức cấu tạo của A, B, D và viết các phương trình phản ứng Biết rằng dung dịch D làm đỏ quì tím
A, B, D có cùng công thức phân tử: C6H9O4Cl (∆=2)
A + NaOH → C2H5OH + muối A1 + NaCl 0,2 mol 0,2mol 0,4 mol
Từ tỉ lệ số mol các chất cho thấy A là este 2 chức chứa 1 gốc ancol C2H5- và axit tạp chức
CTCT của A: CH3-CH2-OOC-CH2-OOC-CH2-Cl
CH3-CH2-OOC-CH2-OOC-CH2-Cl + 3NaOH → C2H5OH + 2HO-CH2COONa + NaCl
B + NaOH → muối B1 + hai ancol + NaCl
Vì thuỷ phân B tạo ra 2 rượu khác nhau nhưng có ùng số nguyên tử C, nên mỗi rượu tối thiểu phải chứa 2C CTCT duy nhất thỏa mãn: C2H5-OOC-COO-CH2-CH2-Cl
C2H5-OOC-COO-CH2-CH2-Cl + 3NaOH → NaOOC-COONa + C2H5OH + C2H4(OH)2 + NaCl
D + NaOH → muối D1 + axeton + NaCl + H2O
Vì D làm đỏ quì tím nên phải có nhóm –COOH, thuỷ phân tạo axeton nên trong D phải có thêm chức este và rượu tạo thành sau thuỷ phân là gemdiol kém bền
CTCT của D: HOOC-CH2-COO-C(Cl)-(CH3)2
HOOC-CH2-COO-C(Cl)-(CH3)2 +3NaOH → NaOOC-CH2-COONa + CH3-CO-CH3 + NaCl + 2H2O
Chất hữu cơ X (chỉ chứa C, H, O và có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất) Cho 2,76 gam X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, sau đó chưng khô thì thu được hơi nước, phần chất rắn chứa hai muối của natri có khối lượng 4,44 gam Đốt cháy hoàn toàn 4,44 gam hỗn hợp hai muối này trong oxi thì thu được 3,18 gam Na2CO3 ; 2,464 lít CO2 (ở điều kiện tiêu chuẩn) và 0,9 gam nước Tìm công thức phân tử, viết công thức cấu tạo có thể có của X
2 3
Na CO
n
=
3,18
0, 03
106 =
mol ;
2
CO
n
=
2, 464
0,11
22, 4 =
mol
X + NaOH
hai muối của natri + H2O (1)
Hai muối của natri + O2
→
t0
Na2CO3 + CO2
↑
+ H2O (2)
Số mol Na = 0,06 mol; Số mol C = 0,03 + 0,11 = 0,14 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ở (1) ta có :
ôi
0,72 (2,76 2, 4) 4,44 0,72 0,04
18
Tổng số mol H trong nước = 2 số mol H2O(1&2) = 2.(0,04 +0,05) = 0,18 mol
Số mol H trong 0,06 mol NaOH = 0,06 mol
Bảo toàn mol H: nH(X) + nH(NaOH) = nH(H2O) = 0,18 mol
Số mol H trong X là : 0,18 – 0,06 = 0,12 mol
Khối lượng O trong X là : 2,76 – (0,14.12 +0,12) = 0,96 (gam) hay nO = 0,06 mol
Ta có tỷ lệ : nC : nH : nO = 0,14 : 0,12 : 0,06 = 7 : 6 :3
Vậy công thức phân tử của X là : C7H6O3
Do : nX =
2, 76
0, 02
138 = mol
;
0, 06
3
0, 02
NaOH X
n
Và X có số(л+v) = 5
Nên công thức cấu tạo của X là :
Trang 5
OOCH OH
OOCH OH
OO
OH
CH
Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 5,6 gam Fe và 3,2 gam Cu trong 500 ml dung dịch hỗn hợp HNO3 0,2M và HCl 0,8M, thu được khí NO (khí duy nhất) và dung dịch X Cho X vào dung dịch AgNO3 dư, thu được m gam chất rắn Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 trong các phản ứng
Viết phương trình hóa học các phản ứng xảy ra dưới dạng ion thu gọn và tính khối lượng m
Số mol Fe = 0,1 mol, Cu = 0,05 mol, H+ = 0,5 mol, NO3- = 0,1 mol, Cl- = 0,4 mol
Fe + NO3- + 4H+
→
Fe3+ + NO↑ + 2H2O (1) Ban đầu: 0,1 0,1 0,5
Phản ứng: 0,1 0,1 0,4 0,1
Sau pư : 0 0 0,1 0,1
Vì NO3- hết, Cu phản ứng với Fe3+
Cu + 2Fe3+
→
Cu2+ + 2Fe2+ (2) 0,05 0,1 0,05 0,1
Dung dịch X gồm: Cu2+ :0,05 mol, Fe2+ :0,1 mol, Cl- :0,4 mol; H+:0,1 mol
Cho X vào AgNO3 dư xảy ra phản ứng:
3Fe2+ + NO3- + 4H+
→ 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O (3) Ban đầu: 0,1 0,1
Phản ứng: 0,075 0,1 0,075
Sau pư : 0 025 0,0 0,075
Ag+ + Fe2+
→
Fe3+ + Ag↓ (4) 0,025 0,025
Ag+
+ Cl
-→ AgCl↓ (5) 0,4 0,4
-Chất rắn gồm: Ag (0,025mol) và AgCl (0,4 mol)
-Tính được khối lượng m = 0,4x143,5 + 0,025x108 = 60,1 gam