HDG câu 8 đề thi HSG tỉnh Thanh Hóa

Câu 8 (2 điểm): Cho hỗn hợp X gồm hai hợp chất hữu cơ no, đơn chức, mạch hở tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch KOH 0,4M, thu được một muối và 0,015 mol ancol. Nếu đốt cháy hoàn toàn lượng hỗn hợp X trên, sau đó hấp thụ hết sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 (dư) thì khối lượng bình tăng 6,82 gam. Tìm hai chất hữu cơ trong X.
* Trường hợp 1: Giả sử Hỗn hợp X gồm một este no, đơn chức và một axit cacboxilic no, đơn chức.
RCOOR′ + KOH→ RCOOK + R′OH (1) 0,015−−−−−0,015−−−−−−−−−0,015 RCOOH + KOH → RCOOK + H2O (2) 0,025−−−−−0,025
Ta có: nKOH = 0,04 (mol) > nancol = 0,015 (mol)
Hỗn hợp X gồm một axit cacboxilic no, đơn chức và một este no đơn chức (là đúng)
naxit = 0,025 (mol); neste = 0,015 (mol).
Ta có:
2 CnH2n + 1COOH + (3n + 1) O2 -> 2(n+1) CO2 + 2(n+1) H2O (3)
0,025 mol 0,025.(n+1) 0,025.(n+1)
2CnH2n + 1COOCmH2m + 1+ (3n + 3m + 1)O2 -> 2(n +m+1)CO2 + 2(n+m+1)H2O (4)
0,015 mol 0,015.(n +m+1) 0,015.(n +m+1)

Nhận thấy: Số mol của CO2 = Số mol của H2O.
Theo bài ra ta có: Khối lượng bình đựng dung dịch Ca(OH)2 tăng 6,82 gam. Chính là khối lượng của CO2 và H2O tạo ra.
44
+ 18
= 6,82 (*)
=> 0,04n + 0,015m = 0,07 => m =
(Vì m, n nguyên dương)
Lập bảng xét giá trị: Chỉ có n = 1 và m = 2 là phù hợp.
CTCT của các hợp chất hữu cơ trong A là: CH3COOH và CH3COOC2H5 .
* Trường hợp 2: Giả sử Hỗn hợp X gồm một este no, đơn chức và một rượu no, đơn chức.
RCOOR′ + KOH→ RCOOK + R′OH (1) 0,04−−−−−0,04−−−−−−−−− 0,04 (mol)
Rượu no, đơn chức không phản ứng với KOH.
Ta có: nancol (thu được) = 0,04 (mol) > nancol = 0,015 (mol) theo đề cho
Vô lí.
Điều giả sử là sai (loại)
* Trường hợp 3: Giả sử Hỗn hợp X gồm một axit cacboxilic no và một rượu no, đơn chức.
RCOOH + KOH→ RCOOK + H2O (1) 0,04−−−−−0,04−−−−−−−−− 0,04 (mol) Rượu no, đơn chức không phản ứng với KOH. naxit = nKOH = 0,04 (mol); nancol = 0,015 (mol).
Ta có:
2 CnH2n + 1COOH + (3n + 1) O2 -> 2(n+1) CO2 + 2(n+1) H2O (3)
0,04 mol 0,04.(n+1) 0,04.(n+1)
2CmH2m + 1OH + 3m O2 -> 2m CO2 + 2(m+1) H2O (4)
0,015 mol 0,015.m 0,015.(m+1)
Theo bài ra ta có: Khối lượng bình đựng dung dịch Ca(OH)2 tăng 6,82 gam. Chính là khối lượng của CO2 và H2O tạo ra.
44
+ 18
= 6,82 (*)
=> 2,48n + 0,93m = 4,07 => m =
(Vì m, n nguyên dương)
Lập bảng xét giá trị: Chỉ có n = 1 và m = 1,7 (lẻ nên loại). Điều giả sử là sai (loại)