X và Y là hai axit hữu cơ có công thức chung là C x H y COOH (phân tử Y nhiều hơn phân tử X một nhóm CH2 ). Trộn X với Y theo tỉ lệ mol 1:1 thu được hỗn hợp A. Phân tử rượu Z có số nguyên tử cacbon bằng số nguyên tử cacbon trong phân tử X và có công thức tổng quát C n H2n+2-a (OH) a (a là số nhóm OH). Trộn Z vào hỗn hợp A thu được hỗn hợp B. Để đốt cháy hoàn toàn 0,34 mol hỗn hợp B cần dùng vừa đủ 29,12 gam oxi thu được 51,5 gam hỗn hợp khí K gồm CO2 và H2O. Biết trong hỗn hợp K có 1,02.10 24 phân tử khí. Xác định công thức của X, Y, Z? Tính % khối lượng của Z trong hỗn hợp B?

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.

Tính n CO2 và n H2O

Bảo toàn nguyên tố O ta có: n O (B)

Suy ra n O(B) / n B từ đó suy ra đặc điểm của ancol. Tính số nguyên tử C trung bình= n CO2 / n B; số nguyên tử H trung bình= 2.n H2O / n B Số nguyên tử C Y = C X+ 1; số nguyên tử C trong Z bằng số nguyên tử C trong X

Suy ra X; Y; Z Lập hệ phương trình tìm số mol của các chất từ đó tính được %m Z Giả sử CO2: x mol; H2O: y mol

Ta có: 44x+ 18y= 51,4; x+ y= 1,02.10 24: (6,023.10 23 )= 1,7 mol Giải hệ có x= 0,8 và y= 0,9 Hỗn hợp B gồm X: a mol; Y: a mol; Z: b mol+ 0,91 mol O2 thu được 0,8 mol CO2 và 0,9 mol H2O Nhận thấy:

Bảo toàn nguyên tố O ta có: n O (B) = 0,8.2+ 0,9- 0,91.2= 0,68 mol Ta có n B = 0,34 mol. Mặt khác axit X và Y là axit đơn chức

Suy ra n O(B) / n B = 2 nên Z gồm ancol 2 chức. Mặt khác CO2: 0,8 mol; H2O: 0,9 mol; B: 0,34 mol

Suy ra số nguyên tử C trung bình= n CO2 / n B = 2,35; số nguyên tử H trung bình= 2.n H2O / n B = 5,29 Số nguyên tử C Y = C X+ 1; số nguyên tử C trong Z bằng số nguyên tử C trong X

Suy ra X là CH3COOH: a mol; Y là C2H5 COOH: a mol; Z là C2H4 (OH) 2: b mol

Suy ra 2a+ b = 0,34 mol

Bảo toàn nguyên tố C ta có: 8a+ 2b= 0,8 Giải hệ trên ta có a= 0,03 và b= 0,28

Ta có: %m Z = 0,28. 62.100%/(0,03.60+ 0,03.74+ 0,28.62)= 81,2%

Đáp án A

Từ phân tích trên, đáp án đúng là A. CH3COOH; C2H5 COOH; C2H4 (OH) 2; 81,2%.