Hỗn hợp các axit cacboxylic là C n H2n-1 COOH, C n+1 H2n+1 COOH, C m H2m+1 COOH (n≥2, m≥0). Cho 18,96 gam X tác dụng với một lượng vừa đủ dung dịch Ba(OH)2 thu được 39,21 gam hỗn hợp muối. Đốt cháy hoàn toàn 18,96 gam X, hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy khối lượng bình tăng 40,08 gam. Xác định công thức của 3 axit?

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.

Dùng bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố để tìm số mol CO2, số mol H2O

Từ đó ta tính được số C trung bình và số H trung bình

Từ đó suy ra công thức của các axit. 2 (-COOH)+ Ba(OH)2 → (-COO) 2 Ba+ H2O Nhận xét 2H → 1 Ba nên n Ba = (m muối− m axit )/ (137-2)= 0,15 mol → n−COOH = 0,3 mol Bài toán đốt cháy:

Bảo toàn khối lượng: m axit+ m O2 = m CO2+ m H2O suy ra m O2 = 21,12 gam → n O2 = 0,66 mol

Bảo toàn nguyên tố O ta có: n O (axit)+ 2.n O2 = 2.n CO2+ n H2O Giả sử CO2 a mol và H2O b mol ∑m bình tăng = m CO2+ m H2O = 44a+ 18b= 40,08 (1) BTNT “O” có: 2.n­ CO2+ n H2O = 2.n COOH+ 2.n O2 → 2a+ b= 2.0,3+ 2.0,66 (2) Giải hệ (1) và (2) ta có: a= 0,69 và b= 0,54 Số C trung bình= n CO2 / n axit = 0,69/ 0,3= 2,3 Số H trung bình= 2.n H2O / n axit = 2.0,54/ 0,3= 3,6

Suy ra C m H2m+1 COOH là HCOOH Đốt cháy axit no, đơn chức thu được n CO2 = n H2O Đốt cháy axit có 1 liên kết đôi C=C, đơn chức thì n axit = n CO2− n H2O

Suy ra n CnH2n-1COOH = n CO2− n H2O = 0,15 mol Vì n ≥ 2, n CO2 = 0,69 mol; C n H2n-1 COOH: 0,15 mol nên suy ra n= 2

Vậy công thức 3 axit là: C2H3 COOH; HCOOH và C2H5 COOH

Đáp án D

Từ phân tích trên, đáp án đúng là D. C2H3 COOH; HCOOH; C2H5 COOH.