Những con đường tư duy trong các bài toán Hóa hữu cơ hay và khó chứa C, H, O

vậy. Chú ý: Với kỹ thuật tư duy này khi đề bài cho số mol chất nào thì không được dồn nguyên tố có trong.. chất đó. Thành phần phần tr m về khối lượng của A trong hỗn hợp gần nhất vớ[r]

NHỮNG CON ĐƯỜNG TƯ DUY TRONG CÁC BÀI TOÁN HÓA HỌC HỮU CƠ HAY VÀ KHÓ CHỨA C, H, O

5.1 Tư duy dồn biến trong các bài toán Hóa học hữu cơ

5.1.1 Tư duy dồn biến hỗn hợp chứa nhiều hidrocacbon và H 2

Hỗn hợp chứa các hidrocacbon và H 2 chúng ta có thể dồn thành một hidrocacbon Điều đó thật đơn giản khi các bạn nghĩ H 2 là ankan có dạng C 0 H 2

Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm C2H4, C2H2, C3H8, C4H10 và H2 Lấy 6,32 gam X cho qua bình đựng dung dịch nước Br2 (dư) thấy có 0,12 mol Br2 tham gia phản ứng Mặt khác, đốt cháy hết 2,24 lít X (đktc) cần dùng

V lít khí O2 (đktc), sau phản ứng thu được 9,68 gam CO2 Biết các phản ứng hoàn toàn Giá trị của V là :

Ví dụ 2: Đốt cháy 2,92 gam hỗn hợp hai ankan A, B thu được 0,2 mol CO2 Biết tỉ lệ số mol nA : nB = 2 :

7 Công thức phân tử của A và B lần lượt là

A C2H6 và C5H12 B C2H6 và C7H16

C CH4 và C4H10 D CH4 và C5H12

Định hướng tư duy giải

Câu này khá đơn giản nhưng sẽ là một ví dụ khá hay về tư duy “dồn biến”

Ankan sẽ được chia thành C và H do đó

Định hướng tư duy giải

5.1.2 Tƣ duy dồn biến hỗn hợp chứa C, H, O dựa vào mối liên hệ giữa các nguyên tố

Rất tự nhiên và đơn giản nếu một hỗn hợp chứa nhiều chất hữu cơ mà trong phân tử chỉ chứa C,

H, O thì đương nhiên công thức chung của nó sẽ là C x H y O z Mấu chốt của việc xử lý các hỗn hợp này là phải nhìn ra biểu thức liên hệ giữa x, y, z mà người ra đề đã ngầm che dấu đi

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 4,02 gam hỗn hợp gồm a it acrylic, vinyl a etat và metyl metacrylat rồi cho

toàn bộ sản ph m cháy vào bình 1 đựng dung dịch H2SO4 đặc, bình 2 đựng dung dịch Ba(OH)2 dư thấy khối lượng bình 1 t ng m gam, bình 2 uất hiện 35,46 gam kết tủa Giá trị của m là

Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm anđehit a etic, a it butiric, etilen glicol và a it a etic trong đó a it a etic chiếm

27,13% khối lượng hỗn hợp Đốt 15,48 gam hỗn hợp X thu được V lít CO2 (đktc) và 11,88 gam H2O Hấp thụ V lít CO2 (đktc) vào 400ml dung dịch NaOH mol/l thu được dung dịch Y chứa 54,28 gam chất tan Giá trị của x là

Nếu CO2 dư thì khối lượng chất tan tối đa là : 0,62.84 52,08(gam)

Nếu NaOH dư thì khối lượng chất tan 0,62.106 65,72(gam)

ậy

BTKL 3

Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm ancol alylic, etilenglicol, but-2-en-1,4-điol, buta-1,3-đien Đốt 0,4 mol hỗn hợp

X cần V lít O2 (đktc) thu được a mol CO2 và 23,4 gam H2O Hấp thụ 0,6a mol CO2 vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,2 mol NaOH và 0,54 mol Ba(OH)2 thu được 70a gam kết tủa Giá trị của V gần nhất với:

197

70a

197 NaHCO : 0, 2

hợp với định luật bảo toàn liên kết π

Thực chất của việc mở rộng định luật BTLK.π là quá trình “tung hỏa mù” làm cho người giải đề

có cảm giác bài toán rất phức tạp Do đó, mấu chốt tư duy khi giải là cần phải biết thu gọn (dồn biến) hay nói một cách khác là phải rèn luyện khả n ng đơn giản hóa bài toán Thế tóm lại đơn giản hóa bài toán nghĩa là thế nào? – Nghĩa là những yếu tố không ảnh hưởng tới bài toán thì ta bỏ nó đi Thật ra thì cũng không có gì phức tạp trong việc nhận ra những yếu tố không ảnh hưởng đó Ta cùng nhau em ét một vài ví dụ đơn giản sau:

Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm 0,2 mol a etilen, 0,1 mol but-1-in, 0,15 mol etilen, 0,1 mol etan và 0,85 mol

H2 Nung nóng hỗn hợp X (xúc tác Ni) một thời gian, thu được hỗn hợp Y có tỷ khối so với H2 bằng a

Cho Y tác dụng với AgNO3 dư trong NH3 thu được kết tủa và 19,04 lít hỗn hợp khí Z (đktc) Sục khí Z

qua dung dịch Brom dư thấy có 8,0 gam brom phản ứng Giá trị của g n nh t của a là:

Định hướng tư duy giải

- Yếu tố nhiễu ở đ y là gì? – Đó chính là dung dịch AgNO3/NH3

- Tại sao nói vậy? – Vì AgNO3/NH3 chỉ có tác dụng hút các ankin đầu mạch Do đó, ta chỉ cần khử nhiễu đơn giản bằng cách sau:

+ Chia các ankin trong X thành hai phần và chỉ cần quan tâm tới cái phần bị hidro hóa thôi Phần còn lại

là phần bị AgNO3/NH3 hút thì ta không cần quan tâm

- Khi đó ta có hỗn hợp cần quan tâm là

2 2

4 6

Ni '

Ví dụ 2: Hỗn hợp X chứa 0,08 mol axetylen; 0,06 mol axetandehit; 0,09 mol vinylaxetylen và 0,16

mol hidro Nung X với xúc tác Ni sau một thời gian thì thu được hỗn hợp Y có tỷ khối hơi so với H2 là 21,13 Dẫn Y đi qua dung dịch AgNO3/NH3 dư để phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được m gam Z gồm 4 kết tủa có số mol bằng nhau, hỗn hợp khí T thoát ra sau phản ứng làm mất màu vừa hết 30ml dung dịch brom 0,1M Giá trị của m gần giá trị nào nhất sau đây:

Phần 2 gồm: 3

2 2

Ví dụ 3: Hỗn hợp A gồm một a it đơn chức,một ancol đơn chức và 1 este đơn chức (Các chất trong A

đều có nhiều hơn 1C trong ph n tử) Đốt cháy hoàn toàn m gam A rồi hấp thụ sản ph m cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy có 135 gam kết tủa xuất hiện Đồng thời khối lượng dung dịch giảm 58,5 gam Biết số mol ancol trong m gam A là 0,15 Cho Na dư vào m gam A thấy có 2,8 lít khí (đktc) thoát ra Mặt khác m gam A tác dụng vừa đủ dung dịch chứa 12 gam NaOH Cho m gam A vào dung dịch nước Brom dư Hỏi số mol Brom phản ứng tối đa là :

5.1.4 Tƣ duy dồn biến hoán đổi nguyên tố

Tôi gọi kỹ thuật này đặc biệt vì nó khá bất thường với lối tư duy thông thường Nó đặc biệt ở chỗ quy đổi từ nguyên tố ngày qua nguyên tố khác Mấu chốt của kỹ thuật này là dồn từ nguyên tố này thành

nguyên tố khác Ví dụ ta có hỗn hợp chất như sau n 2n 2 n 2n 2

Chú ý: Với kỹ thuật tư duy này khi đề bài cho số mol chất nào thì không được dồn nguyên tố có trong

chất đó í dụ các hợp chất hữu cơ X chứa C, H, O khi cho số mol CO2 thì ta chỉ dồn đối với hai nguyên

tố O và H trong X Nếu đề bài cho số mol H2O thì ta sẽ dồn hai nguyên tố là C và O Để hiểu rõ hơn các bạn xem những ví dụ sau đ y:

Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm một a it no, đơn chức A và một axit no đa chức B đều có mạch cacbon không

phân nhánh Tỉ khối hơi của X so với hiđro là 50,3 Đốt cháy hoàn toàn 10,06 gam X thu được 14,96 gam

CO2 Thành phần phần tr m về khối lượng của A trong hỗn hợp gần nhất với:

 bài cho số mol CO2 nên trong B ta đã dồn phân tử khối của O qua H Mục đích là

để cho số mol CO2 và H2O (ảo) bằng nhau

Nhận thấy: Nếu B có lớn hơn 4 nguyên tử C thì

C H O : 0,07 0,03





     

 3

π) đa chức đều cú mạch cacbon khụng phõn nhỏnh Tỉ khối hơi của X so với hiđro là 54,5 Đốt chỏy hoàn toàn 10,9 gam X thu được 18,92 gam CO2 Biết X khụng cú khả n ng tham gia phản ứng trỏng bạc và trong X số mol của a it đơn chức cú phõn tử khối nhỏ thỡ lớn hơn số mol của a it đơn chức cú phõn tử

lớn Thành phần phần tr m về khối lượng của a it đa chức trong hỗn hợp gần nhất với:

đơn chức hai chức

Vớ dụ 3: X là hỗn hợp gồm một ancol no, hai chức A, một a it đơn chức B, khụng no (cú một liờn kết đụi

C = C) và este C thuần chức tạo bởi A và B (tất cả đều mạch hở) Biết tỷ khối hơi của X so với H2 là

70,2 Đốt chỏy hoàn toàn 14,04 gam X thu được 9 gam H2O Mặt khỏc, cho K dư vào lượng X trờn thấy

thoỏt ra 0,035 mol khớ H2 Phần tr m khối lượng của B cú trong X gần nhất với:

BTKL C

Nhận xột: ancol hai chức nờn phải cú ớt nhất 2 nguyờn tử C

Axit B khụng no → phải cú ớt nhất 3 nguyờn tử C

→ este C phải cú ớt nhất 8 nguyờn tử C

Dễ thấy, este mà cú 8 nguyờn tử C thỡ

5.1.5 Tƣ duy dồn biến tách nguyên tố (NAP – 2)

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp X gồm hai a it no, đơn chức mạch hở và 2 hidrocacbon

đồng đẳng liên tiếp (mạch hở) cần vừa đủ 0,685 mol O2, thu được m gam CO2 và 8,82 gam H2O Biết

tổng số mol axit nhỏ hơn tổng số mol hidrocacbon Giá trị của m gần nhất với:

 → các hidrocacbon không thể là ankan (k = 1)

+ Nếu các hidrocacbon là anken (k = 0) a 0,05

Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 3,4 mol hỗn hợp X gồm a it a etic, a it fomic và 2 hidrocacbon đồng đẳng

liên tiếp (mạch hở) cần vừa đủ 4,15 mol O2, thu được 4,5 mol H2O Nếu cho X tác dụng với dung dịch

Br2/ CCl4, thì thấy có m gam Br2 tham gia phản ứng Giá trị của m là:

5.1.6 Tƣ duy dồn biến giả định

Tư tưởng của kỹ thuật tư duy này rất đơn giản Chúng ta chỉ việc đưa ra các chất giả định sao cho

dễ dàng cho việc xử lý số liệu Bản chất là dồn các chất phức tạp của đề bài về các chất đơn giản để tính toán Kỹ thuật này đặc biệt hiệu quả đối với các bài toán đốt cháy hoặc tính toán khối lượng của hỗn hợp chất Tuy nhiên, nó cũng chỉ là một công cụ để xử lý không phải công cụ toàn n ng

+ Bản chất của việc bỏ chất được là vì ta có thể biến đổi các chất còn lại thành chất đã được bỏ đi Nếu các chất còn lại không biến đổi được thành chất bỏ đi thì khi ta bỏ chất đi sẽ làm thay đổi bản chất của bài toán

+ Cái hay, khó và cũng là nguy hiểm của kỹ thuật này là phải hiểu chắc bản chất của hỗn hợp ban đầu

Dưới đây thông qua các ví dụ cụ thể tôi sẽ trình bày chi tiết để các bạn hiểu

Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm C3H6, C4H10, C2H2 và H2 Nung bình kín chứa m gam X và một ít bột Ni đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp Y Đốt cháy hoàn toàn Y, thu được V lít CO2 (đktc) và 0,54 mol H2O Biết hỗn hợp Y làm mất màu tối đa 60 ml dung dịch Br2 1M Cho 10,08 lít X (đktc) đi qua bình đựng dung dịch brom dư thì có 40 gam Br2 phản ứng Giá trị của V là

A 17,92 B 15,68 C 13,44 D 10,304

Định hướng tư duy giải

Với bài toán trên nếu ta xem H2 như là ankan có dạng C0H2 như vậy X chỉ là các hidrocacbon sẽ làm cho bài toán bị sai bản chất lý do là giả định như vậy sẽ cố định số liên kết π trong X và Y là như nhau Tuy nhiên, rõ ràng với bài toán trên số liên kết π trong X và Y là khác nhau Bài toán trên đề bài cho 3 dữ kiện và câu hỏi cuối cùng chỉ là tính tổng số mol (khối lượng) C có trong X Vì BTNT.C sẽ có được CO2 Do vậy, ta có thể lấy 2 hidrocacbon bất kì trong hỗn hợp và H2 Thật vậy, tôi sẽ giả định vài trường hợp để minh chứng cho điều tôi nói bên trên

Giả định 3 (giả định sai vì cho thêm ch t khác) :

Với m gam X ta gọi

Tóm lại: Nếu một hỗn hợp nhiều chất ta có thể lấy một số chất hợp lý trong hỗn hợp để giải bài toán Kỹ

thuật này chỉ xử lý được khi chúng ta biết công thức phân tử của các chất trong hỗn hợp Việc tự ý cho thêm các chất với vào nói chung sẽ dẫn đến những kết quả không chính xác Bây giờ các bạn hãy xem thêm một ví dụ nữa để hiểu thêm về bản chất của kỹ thuật tư duy dồn biến giả định

Ví dụ 2: X ở thể khí là hỗn hợp gồm C2H5CHO, C2H5OH, HOC–CHO và H2 Người ta lấy 10,08 lít khí

X (đktc) cho qua dung dịch nước Br2 (dư) thấy có 40 gam Br2 phản ứng Mặt khác, lấy m gam X cho qua bột Ni nung nóng được hỗn hợp sản ph m Y Cho toàn bộ Y qua nước Br2 dư thì có 9,6 gam Br2 tham gia phản ứng Nếu đốt cháy toàn bộ Y thì thu được tổng khối lượng CO2 và H2O là 20,04 gam Biết các phản

ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của m gần nhất với :

63 a 878

a c 0,06

501

10975 4a 5b 5c 0

129 c 10975

2649

24400 13a 5b 5c 0

723 c

Như vậy, có thể thấy bài toán này không thể dồn biến giả định được vì khi dồn sẽ làm thay đổi bản chất

của bài toán Các chất sau khi dồn không thể biểu diễn chất đã bỏ đi Thực tế khi ra đề người ra đề

thường dùng một thủ đoạn nào đó để che đậy n ý của mình nhưng có một điều tất cả những n ý đó đều

có thể được loại bỏ

nhờ kỹ thuật dồn biến giả định vì các chất còn lại được có thể biểu diễn được chất đã bỏ đi B y giờ các

bạn tiếp tục nghiên cứu những ví dụ tôi đã đưa ra từ trước nhưng được giải lại theo kỹ thuật này nhé

Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm C3H6, C4H10, C2H2 và H2 Cho m gam X vào bình kín có chứa một ít bột Ni làm

úc tác Nung nóng bình thu được hỗn hợp Y Đốt cháy hoàn toàn Y cần dùng vừa đủ V lít O2 (đktc) Sản

ph m cháy cho hấp thụ hết vào bình đựng nước vôi trong dư, thu được một dung dịch có khối lượng giảm

21,45 gam Nếu cho Y đi qua bình đựng lượng dư dung dịch brom trong CCl4 thì có 24 gam brom phản

ứng Mặt khác, cho 11,2 lít (đktc) hỗn hợp X đi qua bình đựng dung dịch brom dư trong CCl4, thấy có 64 gam brom phản ứng Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn Giá trị của V là:

a 2b c 0,15 100(3a 2 b) 44(3a 2 b) 18(3a b c) 21, 45

Ví dụ 5: Hỗn hợp X gồm anđehit a etic, a it butiric, etilen glicol và a it a etic trong đó a it a etic chiếm

27,13% khối lượng hỗn hợp Đốt 15,48 gam hỗn hợp X thu được V lít CO2 (đktc) và 11,88 gam H2O Hấp thụ V lít CO2 (đktc) vào 400ml dung dịch NaOH mol/l thu được dung dịch Y chứa 54,28 gam chất tan Giá trị của x là

BTNT.H

44a 62b 11, 28 a 0, 2

b 0,04 4a 6b 1,32 0,07.4

5.2 Tƣ duy đánh giá trong các bài toán Hóa học hữu cơ

Với hóa học hữu cơ để có một bài toán hay và khó thì người ra đề rất hay sử dụng kỹ thuật làm trội dựa trên thuộc tính cơ bản của các hợp chất hữu cơ Sau đ y là một vài ví dụ điển hình:

+ Các hidrocacbon ở thể khí thì chỉ có từ 1 tới 4 nguyên tử C

+ Ancol không no thì phải có ít nhất 3 nguyên tử C

+ Dựa vào số C, H, để biện luận và đánh giá

+ Số O trong ancol luôn không vượt quá số C

+ Nếu số O trong ancol bằng số C thì ancol đó phải là ancol no

+ Đánh giá dựa vào mối liên hệ gián tiếp giữa các sản ph m cháy

+ Đánh giá theo sự liên hệ đặc biệt giữa các chất trong hỗn hợp

+ Dựa vào số C, H, O cực tiểu trong hỗn hợp đã cho để đánh giá số nguyên tử C, H, O có trong các chất

……

Nói chung mỗi bài toán có một kiểu che dấu nào đó theo phong cách của từng người ra đề Vì vậy, các bạn cần chịu khó suy nghĩ, tìm tòi và rèn luyện để có được sự phản xạ và phán đoán linh hoạt với những bài toán dạng này Sau đ y tôi in giới thiệu một số hướng tư duy điển hình

5.2.1 Tƣ duy dựa vào mối liên hệ đặc biệt giữa các ch t trong hỗn hợp

Thực ra kỹ thuật tư duy này khi đề cho rõ CTPT các bạn có thể sử dụng tư duy dồn biến giả định

để xử lý cũng cho kết quả tốt Lý do là các chất có mối liên hệ với nhau dẫn tới ta có biến vài chất trong hỗn hợp thành một chất Tuy nhiên, có nhiều bài toán người ra đề không cho các công thức cụ thể thì ta phải suy xét tinh tế hơn một chút Trong phần này tôi đặc biệt muốn các bạn chú ý đến kỹ thuật tung hỏa

mù qua mối liên hệ giữa các số liệu từ các thí nghiệm khác nhau Hay dùng nhất là tạo mối liên hệ về số mol giữa các sản ph m cháy và các chất có trong hỗn hợp Bản chất là dựa vào số liên kết π có trong hỗn hợp và công thức quan trọng khi đốt cháy hỗn hợp chất hữu cơ chứa C, H, O đó là

n  n   (k 1) n Dựa vào điều này người ra đề đã tận dụng để tung hỏa mù Để xem xét kỹ thuật tung hỏa mù kiểu này các bạn xem một số ví dụ điển hình sau:

Ví dụ 1: X là hỗn hợp chứa một a it đơn chức, một ancol hai chức và một este hai chức (đều mạch hở)

Người ta cho X qua dung dịch nước Br2 thì không thấy nước Br2 bị nhạt màu Đốt cháy hoàn toàn 0,09 mol X cần 10,752 lít khí O2 (đktc) Sau phản ứng thấy khối lượng của CO2 lớn hơn khối lượng của H2O

là 10,84 gam Mặt khác, 0,09 mol X tác dụng vừa hết với 0,1 mol KOH Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan và một ancol có 3 nguyên tử C trong phân tử Giá trị của m là:

BTNT.O 2

Ví dụ 2: X,Y là hai a it no, đơn chức, đồng đẳng liên tiếp, Z là ancol 2 chức, T là este thuần chức tạo bởi

X, Y, Z Đốt cháy 0,1 mol hỗn hợp E chứa X,Y, Z, T cần dùng 0,47 mol khí O2 thu được lượng CO2nhiều hơn H2O là 10,84 gam Mặt khác 0,1 mol E tác dụng vừa đủ với 0,11 mol NaOH thu được dung dịch G và một ancol có tỉ khối so với H2 là 31 Cô cạn G rồi nung nóng với xút có mặt CaO thu được m

gam hỗn hợp khí Giá trị của m g n nh t với:

BTNT.O 2

Cách 1: Đi tìm công thức của hai axit

Ta biện luận số C dựa vào số mol CO2

với :

Ví dụ 4: Hỗn hợp X gồm C3H6, C4H10, C2H2 và H2 Cho m gam X vào bình kín có chứa một ít bột Ni làm

úc tác Nung nóng bình thu được hỗn hợp Y Đốt cháy hoàn toàn Y cần dùng vừa đủ V lít O2 (đktc) Sản

ph m cháy cho hấp thụ hết vào bình đựng nước vôi trong dư, thu được một dung dịch có khối lượng giảm

21,45 gam Nếu cho Y đi qua bình đựng lượng dư dung dịch brom trong CCl4 thì có 24 gam brom phản

ứng Mặt khác, cho 11,2 lít (đktc) hỗn hợp X đi qua bình đựng dung dịch brom dư trong CCl4, thấy có 64 gam brom phản ứng Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn Giá trị của V là:

Trong quá trình ra đề thi cho các bài tập về hóa học hữu cơ có thể nói phản ứng đốt cháy là công

cụ vô cùng quan trọng giúp người ra đề che dấu bản chất từ đó g y khó kh n cho người giải Do đó, tôi

mạnh dạn trình bày những vấn đề then chốt trong quá trình đốt cháy hợp chất hữu cơ

5.2.2.1 Mối liên hệ giữa CO 2 và H 2 O

Vấn đề này có lẽ đã rất quen thuộc với hầu hết các bạn Theo tôi nó thuộc về vấn đề phải biết Do vậy, tôi cũng không nói nhiều Chỉ xin nhắc lại một công thức nhỏ gọn sau:

n  n   (k 1) nTrong đó: k là số liên kết pi trung bình trong hỗn hợp X

X là hỗn hợp các chất chứa C, H, O

5.2.2.2 Mối liên hệ giữa số mol O 2 và CO 2 hoặc H 2 O

Để nghiên cứu các mối tương quan này chúng ta cùng nhau nghiên cứu các phản ứng cháy tổng quát sau (các hợp chất luôn xem là mạch hở):

+ Với ancol no đơn chức: C Hn 2n 2O 3nO2 nCO2 (n 1) H O2

Ps Với các hợp chất khác các bạn tự viết phương trình và rút ra các kết luận

Ngoài ra người ra đề cũng hay che dấu thủ đoạn bằng những cách thức rất “kín”

Bây giờ chúng ta cùng nhau đi em ét một số ví dụ điển hình sau:

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm glixerol, metan, ancol etylic và axit cacboxylic no, đơn chức mạch hở Y (trong đó số mol glixerol bằng 1/2 số mol metan) cần 0,41 mol O2, thu được 0,54 mol CO2 Cho m gam X tác dụng với dung dịch KOH dư thì lượng muối thu được là

A 39,2 gam B 27,2 gam C 33,6 gam D 42,0 gam

Như vậy axit chỉ có thể là HCOOH  m mHCOOK0, 4.8433, 6(gam)

Ví dụ 2: Hỗn hợp M gồm ancol X và a it Y ( đều no đơn chức, mạch hở) và este Z tạo từ X và Y Đốt

cháy hoàn toàn m(g) M cần dùng vừa đủ 0,18 mol O2, sinh ra 0,14 mol CO2 Cho m gam M trên vào 500

ml dung dịch NaOH 0,1 M đun nóng Sau khi kết thức phản ứng thu được dung dịch N Cô cạn dung dịch

N thu được a gam chất rắn khan Giá trị nào của a sau đ y là phù hợp:

Ví dụ 3: Cho hỗn hợp X gồm 3 este đơn chức Đem đốt cháy m gam X thì cần vừa đủ 0,465 mol O2 sản

ph m cháy thu được chứa x mol CO2 Thủy phân m gam X trong 90 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ) thì thu được được 8,86 gam hỗn hợp muối Y và một ancol Z no đơn chức, mạch hở Đem đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp muối Y thì cần dùng 7,392 lít (đktc) khí O2 Giá trị a là:

Định hướng tư duy giải

Bài toán mới nhìn qua có vẻ khá lạ vì X có tới 3 este mà không có chút manh mối nào về công thức phân

tử Tuy nhiên, các bạn hãy chú ý rằng việc cho thêm NaOH vào X rồi đem đốt cháy sẽ không làm ảnh hưởng tới lượng O2 cần dùng

Ví dụ 4: Cho hỗn hợp X gồm 2 este đơn chức (hơn kém nhau 1 nguyên tử C trong phân tử) Đem đốt

cháy m gam X thì cần vừa đủ 0,46 mol O2 Thủy phân m gam X trong 70 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ) thì thu được được 7,06 gam hỗn hợp muối Y và một ancol Z no đơn chức, mạch hở Đem đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp muối Y thì cần dùng 5,6 lít (đktc) khí O2 Phần tr m khối lượng của este có phân tử khối nhỏ hơn trong X là:

5.2.3 Tƣ duy biện luận, đánh giá tổng hợp

Ví dụ 1: Hỗn hợp A gồm hai ancol X, Y và a it cacbo ylic Z (X, Y, Z đều mạch hở) Đốt cháy hoàn toàn

m gam hỗn hợp A thu được 48,4 gam CO2 và 15,3 gam H2O Mặt khác, đun nóng m gam hỗn hợp A có mặt H2SO4 đặc làm xúc tác chỉ thu được một chất hữu cơ B 2 chức (thuần) có khối lượng 23,9 gam và a gam H2O Đốt cháy hoàn toàn lượng chất B ở trên cần 24,08 lít khí O2 (đktc) Nếu lấy toàn bộ lượng ancol có trong A đem đốt cháy thì cần dùng vừa đủ V lít O2 (đktc) Biết các phản ứng hoàn toàn và các

ancol đơn chức, số nguyên tử C trong Y nhiều hơn trong X một nguyên tử Giá trị của V gần nhất với:

2

CO

n  0,3.3 0,15.2 1, 2   (vô lý) + Nếu các ancol là CH3OH và C2H5OH thì axit phải là axit không no

Lại có khi A cháy

      (Vô lý vì số liên kết π trong a it phải nguyên)

Ví dụ 2: Hỗn hợp E gồm ba chất hữu cơ mạch hở: axit cacboxylic X, anđehit Y, ancol Z, trong đó X và

Y đều no; Z không no, có một nối đôi C C và không quá 4 nguyên tử cacbon trong phân tử Đốt cháy

hoàn toàn 0,6 mol E, thu được 40,32 lít CO2 (đktc) và 27 gam H2O Biết E lần lượt phản ứng với Na (tạo

ra khí H2) và NaOH theo tỉ lệ mol tương ứng là 3 : 5 và 3 : 2 Phần tr m khối lượng của Y trong E gần nhất với:

Định hướng tư duy giải

Dễ suy ra với Na H 2 COOH

E

OH NaOH

N CO

CO N

→ Như vậy ta loại ngay đáp án A vì các chất đều có số C không vượt quá 2

Ví dụ 4: Nung 47 gam hỗn hợp X gồm 2 ancol A, B (MA < MB) với nhôm o it thu được hỗn hợp Y gồm

3 ete (các ete có số mol bằng nhau), 0,33 mol hỗn hợp ancol dư, 0,27 mol hỗn hợp 2 anken và 0,42 mol nước Biết hiệu suất anken hóa của các ancol là như nhau Phần tr m khối lượng của A trong X là :

        

2 Ch¸ y

10,3

103

Ví dụ 6: Hỗn hợp E chứa một amin no bậc II, đơn chức, mạch hở và hai hidrocacbon X, Y (X kémY một

nguyên tử cacbon và số mol của X gấp 1,5 lần số mol amin) Đốt cháy 0,24 mol hỗn hợp E cần dùng 0,76 mol O2, sản ph m cháy dẫn qua dung dịch KOH đặc dư thấy khối lượng bình t ng 30,88 gam, đồng thời thoát ra một khí đơn chất duy nhất Mặt khác, lấy 3,84 gam E cho vào dung dịch Br2 dư thì thấy có a mol

BTNT.O 2

CO : a(mol) 44a 18b 30,88 a 0,44(mol) 30,88

m 3,84 n 0,12 n 0,02 n 0,04(mol)

Ví dụ 7: X là hỗn hợp chứa 1 a it, 1 ancol, 1 andehit đều đơn chức, mạch hở có khả n ng tác dụng với

Br2 trong CCl4 và đều có ít hơn 4 nguyên tử C trong phân tử Đốt cháy 0,1 mol X cần 0,34 mol O2 Mặt