Hỗn hợp A gồm hai axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở có công thức dạng C n H2n O2 có phân tử khối hơn kém nhau 28. Lấy m gam hỗn hợp A cho phản ứng với Na dư thu được 6,72 lít khí H2 (đktc). Mặt khác đốt cháy m gam hỗn hợp A, dẫn toàn bộ sản phẩm cháy chỉ gồm CO2 và H2O qua bình 1 chứa P 2 O 5 dư, sau đó cho qua bình 2 chứa 940,5 gam dung dịch Ba(OH)2 20%. Sau phản ứng thấy khối lượng bình 1 tăng 28,8 gam, bình 2 được dung dịch B và không có khí đi ra khỏi bình 2. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xác định công thức của 2 axit và tính nồng độ % của chất tan trong dung dịch B?

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

Ta có: n−COOH = 2.n H2 → n O (A)

Bảo toàn nguyên tố O có: n O (A)+ 2.n O2 = 2.n CO2+ n H2O

Bảo toàn khối lượng ta có: m A+ m O2 = m CO2+ m H2O → m A

Ta có: số nguyên tử C trung bình = n CO2 / n A

Suy ra công thức 2 axit

Ta có: 1 < n OH- / n CO2 < 2 nên CO2 tác dụng với Ba(OH)2 tạo ra 2 muối: CO2+ Ba(OH)2 → BaCO3 ↓+ H2O2CO2+ Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 Khối lượng dung dịch sau phản ứng là m dd sau pứ = m CO2+ m Ba(OH)2− m kết tủa

Suy ra C% Ba(HCO3)2

Ta có: n Ba(OH)2 = 1,1 mol khối lượng bình 1 tăng 28,8 gam nên m H2O = 28,8 gam suy ra n H2O = 1,6 mol = n CO2

Ta có: n−COOH = 2.n H2 = 2.0,3= 0,6 mol → n O (A) = 2.0,6= 1,2 mol

Bảo toàn nguyên tố O có: n O (A)+ 2.n O2 = 2.n CO2+ n H2O → 1,2+ 2.n O2 = 2.1,6+ 1,6→ n O2 =1,8 mol

Bảo toàn khối lượng ta có: m A+ m O2 = m CO2+ m H2O → m A = 1,6.44+ 1,6.18- 1,8.32=41,6 gam

Ta có: n A = 0,6 mol; n CO2 = 1,6 mol suy ra số nguyên tử C trung bình = n CO2 / n A = 2,67

Suy ra công thức 2 axit là HCOOH, C2H5 COOH hoặc CH3COOH, C3H7 COOH

Ta có: 1 < n OH- / n CO2 < 2 nên CO2 tác dụng với Ba(OH)2 tạo ra 2 muối: CO2+ Ba(OH)2 → BaCO3 ↓+ H2O2CO2+ Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 Đặt n BaCO3 = x mol; n Ba(HCO3)2 = y mol Ta có n CO2 = x+ 2y= 1,6 mol; n Ba(OH)2 = x+ y= 1,1 mol Giải hệ ta có: x= 0,6 và y= 0,5 Khối lượng dung dịch sau phản ứng là m dd sau pứ = m CO2+ m Ba(OH)2− m kết tủa = 892,7 gam

Suy ra C% Ba(HCO3)2 = 14,506%

Đáp án A

Từ phân tích trên, đáp án đúng là A. HCOOH, C2H5 COOH hoặc CH3COOH, C3H7 COOH và C%= 14,506%.