Câu hỏi
Khoảng giữa tháng 12 năm 2019, dịch viêm phổi cấp COVID-19 do chủng virus corona mới đã bùng phát tại thành phố Vũ Hán, thuộc tỉnh Hồ Bắc ở miền trung Trung Quốc. Triệu chứng của bệnh bao gồm sốt, ho, khó thở,… và có thể gây tử vong cho con người. Trong thời gian dịch bệnh diễn biến phức tạp, Bộ Y tế Việt Nam đã đưa ra các khuyến cáo phòng dịch trong đó có việc sử dụng nước rửa tay khô. Thành phần chính của nước rửa tay khô là chất hữu cơ X, chất này ở nồng độ thích hợp có tính sát khuẩn cao. Biết đốt cháy 6,9 gam X cần dùng 10,08 lít khí O2 (đktc) thu được CO2 và H2O. Hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư thấy khối lượng dung dịch giảm 37,8 gam. Công thức cấu tạo thu gọn của X là
- A. CH3 CH2OH.
- B. CH3 OCH3.
- C. CH3COOH.
- D. HCHO.
Đáp án đúng
A. CH3 CH2OH.
Có thể bạn cần
Tổng hợp sách, PDF, bảng tra cứu và đề luyện tập cho học sinh THCS, THPT. Lọc nhanh theo lớp, môn học hoặc nhu cầu học tập.
Giải thích vì sao đáp án đúng
Đáp án đúng là A. CH3 CH2OH..
Dựa vào dữ kiện của câu hỏi, phương án này là lựa chọn phù hợp nhất.
– Tính số mol O2− Đặt ẩn là số mol của CO2 và H2O+ Bảo toàn khối lượng cho phản ứng cháy lập được phương trình (1)+ Từ khối lượng dung dịch giảm lập được phương trình (2) Giải hệ thu được số mol CO2, H2O− Tìm CTPT của X:+ Dùng bảo toàn nguyên tố C, H tính được số mol C, H trong X+ So sánh thấy m C+ m H < m X → X có chứa O → n O+ Lập tỉ lệ n C: n H: n O ⇒ CTĐGN+ Mà trong hợp chất hữu cơ chứa C, H, O ta luôn có: 0 < H ≤ 2C+ 2 ⇒ CTPT+ Viết các CTCT có thể có. Sau đó dựa vào dữ kiện đề bài cho chọn được CTCT thỏa mãn. Ta có: n_O2 = (10,08)/(22,4) = 0,45( mol ) Đặt số mol của CO2 và H2O lần lượt là a và b (mol)− Bảo toàn khối lượng cho phản ứng cháy → m_CO2+ m_H2O = m X+ m_O2 ⇔ 44a+ 18b = 6,9+ 0,45.32 = 21,3 (1)− Khi hấp thụ sản phẩm cháy vào bình đựng Ba(OH)2 dư có phản ứng: CO2+ Ba(OH)2 → BaCO3 ↓+ H2O Theo PTHH → n_BaCO_3 = n_CO2 = a( mol ) Mặt khác, khối lượng dung dịch giảm: m dd giảm = m_BaCO_3− (m_CO2+ m_H2O) ⇔ 197a− (44a+ 18b) = 37,8 ⇔ 153a− 18b = 37,8 (2) Giải hệ (1) (2) ta được a = 0,3 và b = 0,45 Xét phản ứng đốt cháy X: Bảo toàn nguyên tố C → n C = n_CO2 = 0,3( mol ) → m C = 0,3.12 = 3,6( g ) Bảo toàn nguyên tố H → n H = 2n_H2O = 0,9( mol ) → m H = 0,9.1 = 0,9( g ) Ta thấy m C+ m H = 3,6+ 0,9 = 4,5 gam < m X → Trong X có chứa Oxi Ta có: m O = m X− m C− m H = 6,9− 3,6− 0,9 = 2,4 gam → n O = 0,15 mol Gọi công thức phân tử của X là C x H y O z Ta có: x: y: z = n C: n H: n O = 0,3: 0,9: 0,15 = 2: 6: 1 Vậy công thức đơn giản nhất của A là C2H6OSuy ra CTPT của A có dạng (C2H6O) n hay C 2n H 6n O n. Trong hợp chất hữu cơ chứa C, H, O ta luôn có: H ≤ 2C+ 2 ⟹ 6n ≤ 2.2n+ 2 ⟹ n ≤ 1 ⟹ n = 1 → CTPT là C2H6OCác CTCT có thể có là CH3 CH2OH và CH3 OCH3 Do X ở nồng độ thích hợp có tính sát khuẩn cao nên là CH3 CH2OH (Etanol). Chọn A.
Vì sao các đáp án còn lại không đúng?
- A. CH3 CH2OH. là đáp án đúng. Phương án này phù hợp với kết luận của lời giải: A. CH3 CH2OH.. Cụ thể, – Tính số mol O2− Đặt ẩn là số mol của CO2 và H2O+ Bảo toàn khối lượng cho phản ứng cháy lập được phương trình (1)+ Từ khối lượng dung dịch giảm lập được phương trình (2) Giải hệ thu được số mol CO2, H2O− Tìm CTPT của X:+ Dùng bảo toàn nguyên tố C, H tính được số mol C, H trong X+ So sánh thấy m C+ m H < m X → X có chứa O → n O+ Lập tỉ lệ n C: n H: n O ⇒ CTĐGN+ Mà trong hợp chất hữu cơ chứa C, H, O ta luôn có: 0 < H ≤ 2C+ 2 ⇒ CTPT+ Viết các CTCT có thể có. Sau đó dựa vào dữ kiện đề bài cho chọn được CTCT thỏa mãn. Ta có: n_O2 = (10,08)/(22,4) = 0,45( mol ) Đặt số mol của CO2 và H2O lần lượt là a và b (mol)− Bảo toàn khối lượng cho phản ứng cháy → m_CO2+ m_H2O = m X+ m_O2 ⇔ 44a+ 18b = 6,9+ 0,45.32 = 21,3 (1)− Khi hấp thụ sản phẩm cháy vào bình đựng Ba(OH)2 dư có phản ứng: CO2+ Ba(OH)2 → BaCO3 ↓+ H2O Theo PTHH → n_BaCO_3 = n_CO2 = a( mol ) Mặt khác, khối lượng dung dịch giảm: m dd giảm = m_BaCO_3− (m_CO2+ m_H2O) ⇔ 197a− (44a+ 18b) = 37,8 ⇔ 153a− 18b = 37,8 (2) Giải hệ (1) (2) ta được a = 0,3 và b = 0,45 Xét phản ứng đốt cháy X: Bảo toàn nguyên tố C → n C = n_CO2 = 0,3( mol ) → m C = 0,3.12 = 3,6( g ) Bảo toàn nguyên tố H → n H = 2n_H2O = 0,9( mol ) → m H = 0,9.1 = 0,9( g ) Ta thấy m C+ m H = 3,6+ 0,9 = 4,5 gam < m X → Trong X có chứa Oxi Ta có: m O = m X− m C− m H = 6,9− 3,6− 0,9 = 2,4 gam → n O = 0,15 mol Gọi công thức phân tử của X là C x H y O z Ta có: x: y: z = n C: n H: n O = 0,3: 0,9: 0,15 = 2: 6: 1 Vậy công thức đơn giản nhất của A là C2H6OSuy ra CTPT của A có dạng (C2H6O) n hay C 2n H 6n O n. Trong hợp chất hữu cơ chứa C, H, O ta luôn có: H ≤ 2C+ 2 ⟹ 6n ≤ 2.2n+ 2 ⟹ n ≤ 1 ⟹ n = 1 → CTPT là C2H6OCác CTCT có thể có là CH3 CH2OH và CH3 OCH3 Do X ở nồng độ thích hợp có tính sát khuẩn cao nên là CH3 CH2OH (Etanol). Chọn A.
- B. CH3 OCH3. 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 A. CH3 CH2OH., có thể thấy lựa chọn B không thỏa mãn kết luận cần tìm.
- C. CH3COOH. 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 A. CH3 CH2OH., có thể thấy lựa chọn C không thỏa mãn kết luận cần tìm.
- D. HCHO. 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 A. CH3 CH2OH., có thể thấy lựa chọn D không thỏa mãn kết luận cần tìm.
Kiến thức liên quan
Câu hỏi thuộc phần Hóa học lớp 12 về Kim loại và các nguyên tố trong bảng tuần hoàn hóa học. Khi làm dạng câu này, cần xác định rõ đề đang hỏi về vị trí nguyên tố, tính chất hóa học, tính chất vật lí, dãy điện hóa hay phương pháp điều chế.
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.
