Hỗn hợp X gồm một axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở và một ancol no, đơn chức, mạch hở. Cho m gam hỗn hợp X vào bình chứa Na dư thấy thoát ra 0,25 mol khí H2 và khối lượng bình tăng thêm 18,3 gam. Mặt khác, cho m gam hỗn hợp X vào bình chứa dung dịch NaHCO3 dư thấy thoát ra khí CO2 và khối lượng bình tăng thêm 14,4 gam. Giả thiết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn, các khí không tan trong nước và nước bay hơi không đáng kể. Xác định công thức của mỗi chất có trong hỗn hợp X?

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.

Hỗn hợp X gồm một axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở RCOOH ( a mol) và một ancol no, đơn chức, mạch hở R’OH (b mol) RCOOH+ Na → RCOONa+ ½ H2 R’OH+ Na → R’ONa+ ½ H2 RCOOH+ NaHCO3 → RCOONa+ CO2+H2O Dùng định luật bảo toàn khối lượng để tìm số mol axit và số mol ancol. Khi đó tìm được khối lượng mol phân tử của axit và ancol

Từ đó tìm được công thức phân tử của axit và ancol. Hỗn hợp X gồm một axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở RCOOH ( a mol) và một ancol no, đơn chức, mạch hở R’OH (b mol)−Cho X tác dụng với Na dư: n H2 = 0,25 mol RCOOH+ Na → RCOONa+ ½ H2 R’OH+ Na → R’ONa+ ½ H2

Ta có: n H2 = a/2+ b/2 = 0,25 mol suy ra a+ b = 0,5 mol

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: m X = m H2+ m bình tăng = 2.0,25+ 18,3 = 18,8 gam

Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: m X = m CO2+ m bình tăng → m CO2 = 18,8 – 14,4 = 4,4 gam → n CO2 = 0,1 mol → a= 0,1 mol → b = 0,4 mol RCOOH+ NaHCO3 → RCOONa+ CO2+H2O

Suy ra n axit = n CO2

Ta có: M X = m/n = 18,8: 0,5= 37,6

Suy ra hỗn hợp X gồm RCOOH (0,1 mol) và CH3 OH (0,4 mol)

Ta có: m X = 0,1. (R+ 45)+ 0,4.32= 18,8 gam suy ra R= 15 suy ra R là –CH3

Vậy công thức phân tử của axit và ancol là CH3COOH và CH3 OH

Đáp án A

Từ phân tích trên, đáp án đúng là A. CH3COOH và CH3 OH.