Câu hỏi
Cho 0,15 mol este X no, đơn chức mạch hở vào cốc chứa 400 ml dung dịch MOH 0,5M (M là kim loại kiềm), đun nóng. Sau khi phản ứng hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được 9 gam hơi ancol Y và hỗn hợp chất rắn khan Z. Đốt cháy hoàn toàn Z bằng oxi dư, thu được 10,6 gam M 2 CO 3 và 22,6 gam hỗn hợp CO2 và H2 O. Số đồng phân thỏa mãn X là
- A. 4.
- B. 3.
- C. 2.
- D. 1.
Đáp án đúng
C. 2.
Giải thích vì sao đáp án đúng
Đáp án đúng là C. 2..
Dựa vào dữ kiện của câu hỏi, phương án này là lựa chọn phù hợp nhất.
Sử dụng phương pháp bảo toàn M, bảo toàn C, H 400 ml = 0,4 (lít) n MOH = V. C M = 0,4.0,5 = 0,2 (mol) Đặt công thức este X no, đơn chức, mạch hở có dạng: C n H2n+1 COOC m H2m+1 PTHH: C n H2n+1 COOC m H2m+1 + MOH → C n H2n+1 COOM + C m H2m+1 OH (mol) 0,15 → 0,15 dư 0,05 → 0,15 → 0,15 Theo PTHH: n CmH2m+1OH = 0,15 (mol) ⟹ M CmH2m+1OH = m:n = 9 : 0,15 = 60 (g/mol) ⟹ 14m + 18 = 60 ⟹ m = 3 ⟹ công thức ancol Y: C 3 H 7 OH Hỗn hợp rắn Z gồm: C n H2n+1 COOM: 0,15 (mol) và MOH dư: 0,05 (mol) Xét đốt Z: BTNT “M”: n M2CO3 = 1/2n MOH = 0,1 (mol) ⟹ M M2CO3 = 10,6 : 0,1= 106 (g/mol) ⟹ 2M + 60 = 106 ⟹ M = 23 (g/mol) (Na) BTNT “C” ta có: n CO2 = n C(trong CnH2n+1COOM) – n C(trong M2CO3) = 0,15(n+1) – 0,1 = 0,15n + 0,05 (mol) BTNT “H” ta có: 2n H2O = (n H(trong CnH2n+1COOM) + n H(trong MOH dư) ) 2n H2O = 0,15(2n+1) + 0,05 ⟹ n H2O = 0,15n + 0,1 (mol) Theo bài ta có: m CO2 + m H2O = 22,6 ⟹ 44.(0,15n +0,05) + 18(0,15n + 0,1) = 22,6 ⟹ 6,6n + 2,2 + 2,7n + 1,8 = 22,6 ⟹ 9,3n = 18,6 ⟹ n = 2 ⟹ CT muối: C 2 H 5 COONa ⟹ CTCT X thỏa mãn là: C 2 H 5 COOCH2 CH2 CH 3 và C 2 H 5 COOCH2 (CH 3 ) 2 ⟹ có 2 CTCT của X Đáp án C
Vì sao các đáp án còn lại không đúng?
- A. 4. không phải đáp án đúng. Phương án này bị loại vì không phù hợp với dữ kiện của đề bài hoặc không khớp với bản chất kiến thức đang được hỏi. Khi so sánh với đáp án đúng C. 2., có thể thấy lựa chọn A không thỏa mãn kết luận cần tìm.
- B. 3. không phải đáp án đúng. Phương án này bị loại vì không phù hợp với dữ kiện của đề bài hoặc không khớp với bản chất kiến thức đang được hỏi. Khi so sánh với đáp án đúng C. 2., có thể thấy lựa chọn B không thỏa mãn kết luận cần tìm.
- C. 2. là đáp án đúng. Phương án này phù hợp với kết luận của lời giải: C. 2.. Cụ thể, Sử dụng phương pháp bảo toàn M, bảo toàn C, H 400 ml = 0,4 (lít) n MOH = V. C M = 0,4.0,5 = 0,2 (mol) Đặt công thức este X no, đơn chức, mạch hở có dạng: C n H2n+1 COOC m H2m+1 PTHH: C n H2n+1 COOC m H2m+1 + MOH → C n H2n+1 COOM + C m H2m+1 OH (mol) 0,15 → 0,15 dư 0,05 → 0,15 → 0,15 Theo PTHH: n CmH2m+1OH = 0,15 (mol) ⟹ M CmH2m+1OH = m:n = 9 : 0,15 = 60 (g/mol) ⟹ 14m + 18 = 60 ⟹ m = 3 ⟹ công thức ancol Y: C 3 H 7 OH Hỗn hợp rắn Z gồm: C n H2n+1 COOM: 0,15 (mol) và MOH dư: 0,05 (mol) Xét đốt Z: BTNT “M”: n M2CO3 = 1/2n MOH = 0,1 (mol) ⟹ M M2CO3 = 10,6 : 0,1= 106 (g/mol) ⟹ 2M + 60 = 106 ⟹ M = 23 (g/mol) (Na) BTNT “C” ta có: n CO2 = n C(trong CnH2n+1COOM) – n C(trong M2CO3) = 0,15(n+1) – 0,1 = 0,15n + 0,05 (mol) BTNT “H” ta có: 2n H2O = (n H(trong CnH2n+1COOM) + n H(trong MOH dư) ) 2n H2O = 0,15(2n+1) + 0,05 ⟹ n H2O = 0,15n + 0,1 (mol) Theo bài ta có: m CO2 + m H2O = 22,6 ⟹ 44.(0,15n +0,05) + 18(0,15n + 0,1) = 22,6 ⟹ 6,6n + 2,2 + 2,7n + 1,8 = 22,6 ⟹ 9,3n = 18,6 ⟹ n = 2 ⟹ CT muối: C 2 H 5 COONa ⟹ CTCT X thỏa mãn là: C 2 H 5 COOCH2 CH2 CH 3 và C 2 H 5 COOCH2 (CH 3 ) 2 ⟹ có 2 CTCT của X Đáp án C
- D. 1. không phải đáp án đúng. Phương án này bị loại vì không phù hợp với dữ kiện của đề bài hoặc không khớp với bản chất kiến thức đang được hỏi. Khi so sánh với đáp án đúng C. 2., có thể thấy lựa chọn D không thỏa mãn kết luận cần tìm.
Kiến thức liên quan
Câu hỏi liên quan đến nhóm Kim loại kiềm. Các kim loại kiềm gồm Li, Na, K, Rb, Cs, Fr; thường có 1 electron lớp ngoài cùng, dễ nhường electron nên có tính khử mạnh.
Bạn có thể xem thêm kiến thức nền tại bảng tuần hoàn hóa học. Với dạng câu hỏi về phản ứng hóa học, nên xét điều kiện phản ứng, bản chất axit-bazơ, tính oxi hóa-khử và tính lưỡng tính nếu có.
Mẹo ghi nhớ
Khi gặp câu hỏi tương tự, hãy xác định từ khóa chính trong đề bài, sau đó đối chiếu với tính chất đặc trưng của nguyên tố, nhóm nguyên tố hoặc hợp chất được nhắc đến. Cách làm này giúp loại trừ nhanh các phương án sai và chọn đáp án chính xác hơn.
