A và A 1 là hai axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở, có khối lượng phân tử hơn kém nhau 14 đvC. B là este tạo bởi A 1 và ancol đơn chức, mạch hở D. Biết trong phân tử ancol D, tổng khối lượng của cacbon và hiđro gấp 1,875 lần khối lượng oxi. Hỗn hợp X gồm A và B. Tiến hành hai thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Cho a gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch NaHCO3 (vừa đủ) thu được 14,4 gam muối. Thí nghiệm 2: Cho a gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch NaOH (vừa đủ) thu được 34,9 gam hỗn hợp muối Y và 11,5 gam ancol D. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y thu được Na2CO3, hơi nước và 16,8 lít khí CO2 (ở đktc). Xác định công thức cấu tạo của A; A 1. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính giá trị của a.

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.

+) Ancol D đơn chức, mạch hở: C x H y O

Ta có: 12x+ y = 1,875.16 suy ra x= 2; y=6

Vậy ancol D là CH3 CH2OH. TH1: Gọi công thức của: A: C n H2n+1 COOH A1: C n+1 H2n+3 COOH B: C n+1 H2n+3 COOCH2 CH3 TH2: Gọi công thức của: A: C n+1 H2n+3 COOH A1: C n H2n+1 COOH B: C n H2n+1 COOCH2 CH3

Từ các dữ kiện đề bài để xét trường hợp thỏa mãn.+) Ancol D đơn chức, mạch hở: C x H y O

Ta có: 12x+ y = 1,875.16 suy ra x= 2; y=6

Vậy ancol D là CH3 CH2OH. TH 1: Gọi công thức của: A: C n H2n+1 COOH A1: C n+1 H2n+3 COOH B: C n+1 H2n+3 COOCH2 CH3 ⇒ Hỗn hợp X gồm: A: C n H2n+1 COOH: x mol có trong a gam X B: C n+1 H2n+3 COOCH2 CH3 y mol có trong a gam X+) Thí nghiệm 1: C n H2n+1 COOH+ NaHCO3 → C n H2n+1 COONa+ CO2+ H2O (1) x → x mol ⇒ x. (14n+68) = 14,4 (I)+) Thí nghiệm 2: C n H2n+1 COOH+ NaOH → C n H2n+1 COONa+ H2O (2) x → x mol C n+1 H2n+3 COOCH2 CH3+ NaOH → C n+1 H2n+3 COONa+CH3 CH2OH (3) y → y → y mol ⇒ 46y = 11,5 ⇒ y = 0,25 (II) ⇒ Hỗn hợp Y gồm: C n H2n+1 COONa x mol C n+1 H2n+3 COONa: 0,25 mol ⇒ x.(14n+68)+ 0,25.(14n+82) = 34,9 (III) ⇒ Thay (I) vào (III) ⇒ n = 0 Hỗn hợp Y gồm: H-COONa: x mol CH3-COONa 0,25 mol Khi đốt cháy Y ta có: nNa2CO3 = (x+0,25)/2 mol n CO2 = 0,75 mol

Bảo toàn nguyên tố Cacbon ta có: x+ 0,25. 2 = (x+0,25)/2+ 0,75 ⇒ x = 0,75 ⇒ mâu thuẫn với (I) (Loại) TH2: Gọi công thức của: A: C n+1 H2n+3 COOH A1: C n H2n+1 COOH B: C n H2n+1 COOCH2 CH3 ⇒ Hỗn hợp X gồm: A: C n+1 H2n+3 COOH x mol có trong a gam X B: C n H2n+1 COOCH2 CH3 y mol có trong a gam X+) Thí nghiệm 1: C n+1 H2n+3 COOH+ NaHCO3 → C n+1 H2n+3 COONa+ CO2+ H2O (1) x → x mol ⇒ x. (14n+82) = 14,4 (I)+) Thí nghiệm 2: C n+1 H2n+3 COOH+ NaOH → C n+1 H2n+3 COONa+ H2O (2) x → x mol C n H2n+1 COOCH2 CH3+ NaOH → C n H2n+1 COONa+CH3 CH2OH (3) y → y → y mol ⇒ 46y = 11,5 ⇒ y = 0,25 (II) ⇒ Hỗn hợp Y gồm: C n+1 H2n+3 COONa: x mol C n H2n+1 COONa 0,25 mol ⇒ x.(14n+82)+ 0,25.(14n+68) = 34,9 (III) ⇒ Thay (I) vào (III) ⇒ n = 1 Hỗn hợp Y gồm: C2H5 COONa x mol CH3 COONa 0,25 mol Khi đốt cháy Y ta có: n Na2CO3 = (x+0,25)/2 mol n CO2 = 0,75 mol

Bảo toàn nguyên tố Cacbon ta có: 3x+ 0,25. 2 = (x+0,25)/2+ 0,75 ⇒ x = 0,15 ⇒ Thoả mãn với (I)

Vậy CTCT của: A: C2H5−COOH;A 1: CH3−COOH B: CH3−COOCH2 CH3;D: CH3 CH2OH

Ta có: a= 0,15.74+ 0,25.88= 33,1 gam

Đáp án A

Từ phân tích trên, đáp án đúng là A. A: C2H5−COOH; A 1: CH3−COOH và a= 33,1 g.