Đốt cháy hoàn toàn 2,9 gam hỗn hợp X gồm $C_xH_yCOOH,C_xH_yCOOC_2H_5,C_2H_5OH$ thu được 2,912 lít $CO_2$ (đktc) và 1,98 gam $H_2O$.Mặt khác cho 2,9 gam X phản ứng vừa đủ với 30ml dung dịch NaOH 1M thu được 0,92 gam $C_2H_5OH$.Tìm công thức của $C_xH_yCOOH$.
Bạn xem hình
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
$n_{CO_2}=\dfrac{2,912}{22,4}=0,13(mol)$
$n_{H_2O}=\dfrac{1,98}{18}=0,11(mol)$
Theo định luật BTKL:
$m_X+m_{O_2}=m_{CO_2}+m_{H_2O}$
$⇒m_{O_2}=m_{CO_2}+m_{H_2O}-m_X=44.0,13+1,98-2,9=4,8(g)$
$⇒n_{O_2}=\dfrac{4,8}{32}=0,15(mol)$
Gọi a,b,c lần lượt là số mol $C_xH_yCOOH,C_xH_yCOOC_2H_5,C_2H_5OH$ có trong 2,9 gam X.Theo bảo toàn nguyên tố O,ta có:
$2a+2b+c=2n_{CO_2}+n_{H_2O}-2n_{O_2}=0,07$ (1)
2,9 gam X+NaOH:$C_2H_5OH$ không phản ứng
$C_xH_yCOOH+NaOH→C_xH_yCOONa+H_2O$ (2)
a a
$C_xH_yCOOC_2H_5+NaOH→C_xH_yCOONa+C_2H_5OH$ (3)
b b b
$⇒n_{NaOH}=a+b=0,03$ (4)
$⇒∑n_{C_2H_5OH}=b+c=\dfrac{0,92}{46}=0,02$ (5)
Giải hệ (1) (4) và (5)$⇒\begin{cases}
a=0,02(mol)\\
b=0,01(mol)\\
c=0,01(mol)
\end{cases}$
Theo bảo toàn nguyên tố C và H:
$⇒n_{CO_2}=0,02(x+1)+0,01(x+3)+0,01.2=0,13⇒x=2$
$⇒n_{H_2O}=\dfrac{y+1}{2}.0,02+\dfrac{y+5}{2}.0,01+0,01.3=0,11⇒y=3$
$⇒$ Công thức của axit là $C_2H_3COOH$