tư duy giải nhanh NMT

Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 - Nguyễn Minh Tuấn VIII Bài tập hay khó dành điểm 9, 10 Các bước để làm tốt tập hay khó ● Bước : Xác định hướng giải Đọc lướt nhanh để nắm bắt u cầu đề Từ đưa hướng giải Dự đốn nhanh hướng giải tối ưu (tất nhiên tương đối) Chẳng hạn, đề u cầu tính khối lượng chất hỗn hợp hướng tìm chất số mol nó; hướng tìm chất khác hỗn hợp khối lượng chúng, từ suy khối lượng chất cần tìm Trong trường hợp hướng khả thi ● Bước : Nắm bắt thơng tin Đọc kỹ đề bài, nắm thơng tin đề cho Nếu có nhiều thơng tin lập sơ đồ phản ứng để có nhìn rõ ràng thơng tin mối liên hệ thơng tin ● Bước : Xử lý thơng tin kết nối thơng tin với + Nếu đề cho số mol NaOH KOH tham gia phản ứng với hỗn hợp este; hỗn hợp axit; hỗn hợp axit este ta thiết lập phương trình : n − COO − = n NaOH + Nếu đề cho số mol thể tích khối lượng O2 tham gia phản ứng ta thiết lập phương trình : n O hchc + 2n O = 2n CO + n H O 2 m hchc + 32n O = 44nCO + 18n H O 2 + Nếu đề cho biết mol CO2 H2O phản ứng đốt cháy độ bất bão hòa k hợp chất hữu hỗn hợp ta thiết lập phương trình : n O hchc = m hchc − 12n CO − 2n H O 2 16 (k − 1)n hchc = n CO − n H O 2 Kết hợp phương trình, giải hệ phương trình để tìm thơng tin quan trọng nhằm giải tốn Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 - Nguyễn Minh Tuấn Các ví dụ minh họa Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm este đơn chức, tạo thành từ ancol Y với axit cacboxylic (phân tử có nhóm -COOH); đó, có hai axit no đồng đẳng axit khơng no (có đồng phân hình học, chứa liên kết đơi C=C phân tử) Thủy phân hồn tồn 5,88 gam X dung dịch NaOH, thu hỗn hợp muối m gam ancol Y Cho m gam Y vào bình đựng Na dư, sau phản ứng thu 896 ml khí (đktc) khối lượng bình tăng 2,48 gam Mặt khác, đốt cháy hồn tồn 5,88 gam X thu CO2 3,96 gam H2O Phần trăm khối lượng este khơng no X A 38,76% B 40,82% C 34,01% D 29,25% (Kỳ thi THPT Quốc Gia năm 2015) Phân tích hướng dẫn giải - Phân tích : ● Bước : Xác định hướng giải - Đề u cầu tính phần trăm khối lượng este khơng no hỗn hợp X Vậy hướng giải tìm cơng thức este số mol ● Bước : Nắm bắt thơng tin - Đề cho thơng tin + Thơng tin thứ "Hỗn hợp X gồm este đơn chức, tạo thành từ ancol Y với axit cacboxylic (phân tử có nhóm -COOH); đó, có hai axit no đồng đẳng axit khơng no (có đồng phân hình học, chứa liên kết đơi C=C phân tử)" + Thơng tin thứ : "Thủy phân hồn tồn 5,88 gam X dung dịch NaOH, thu hỗn hợp muối m gam ancol Y Cho m gam Y vào bình đựng Na dư, sau phản ứng thu 896 ml khí (đktc) khối lượng bình tăng 2,48 gam." + Thơng tin thứ : "Mặt khác, đốt cháy hồn tồn 5,88 gam X thu CO2 3,96 gam H2O." ● Bước : Xử lý thơng tin kết nối thơng tin với + Thơng tin thứ cho ta biết đặc điểm cấu tạo ba este X: Gồm este no, đơn chức, ngun tử C; este khơng no có liên kết đơi C=C, có số C từ trở lên (vì có đồng phân hình học) Các este có gốc hiđrocacbon ancol giống + Thơng tin thứ cho ta biết mol ancol (tính theo mol H2 bảo tồn ngun tố H nhóm OH); biết khối lượng ancol (dựa vào khối lượng bình chứa Na tăng m bình Na tăng = m ancol − m H2 ) Từ biết ancol cấu tạo gốc hiđrocacbon ancol cấu tạo nên este Biết mol este (vì mol este đơn chức mol ancol Từ biết khối lượng mol trung bình este Đến tìm este Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 - Nguyễn Minh Tuấn + Thơng tin thứ cho ta biết khối lượng H hỗn hợp X Mặt khác, dựa vào thơng tin thứ ta biết mol O hỗn hợp X ( n O/ X = 2n − COO − ) Như thơng tin giúp ta tính mol C X - Hướng dẫn giải nY = 2nH = 0,08 m = 2,56 + ⇒ Y ⇒ Y CH3OH mY − mH2 = 2,48 MY = 32 n = nY = 0,08  X HCOOCH3 ; CH3COOCH3 + ⇒ X gồm  5,88 MX = 0,08 = 73,5 Cm H2m−1COOCH3  nH = 2nH O = 0,44; nO = 0,08.2 = 0,16 nC H COOCH = nCO − nH O = 0,02  2 + ⇒  m 2m−1 5,88 − 0,16.16 − 0,44 = 0,24 n(HCOOCH3 ; CH3COOCH3 ) = 0,06 nCO2 = nC = 12  0,02Ceste không no + 0,06Ceste no = 0,24 3 < Ceste không no < + ⇒ 1 < m < 2 < Ceste no < m = (do axit có đồng phân hình học)  ⇒ 100.0,02 %C3H5COOCH3 = 5,88 100 = 34, 01%  Ví dụ 2: X, Y axit đơn chức dãy đồng đẳng, T este chức tạo X, Y với ancol no mạch hở Z Đốt cháy 8,58 gam hỗn hợp E gồm X, Y, T thu 7,168 lít CO2 5,22 gam H2O Mặt khác, đun nóng 8,58 gam E với dung dịch AgNO3/NH3 dư thu 17,28 gam Ag Tính khối lượng chất rắn thu cho 8,58 gam E phản ứng với 150 ml dung dịch NaOH 1M? A 11,04 B 9,06 C 12,08 D 12,80 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT Nguyễn Khuyến – TP Hồ Chí Minh, năm 2015) Hướng dẫn giải  X : HCOOH (k = 1)  + E  → Ag ⇒ E gồm  Y : C n H 2n +1COOH (k = 1)  T : HCOOC H OOCC H (k = 2, n ≥ 2) m 2m n 2n +1    n T = n CO − n H O = 0,32 − 0,29 = 0,03  n T = 0,03 2   ⇒  BT E : 2n X + 2n T = n Ag = 0,16 ⇒  n X = 0,05    BT O : 2n + 2n + 4n = 8,58 − 0,32.12 − 0,29.2  n Y = 0,02 X Y T  16 AgNO3 / NH3 , t o Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 - Nguyễn Minh Tuấn ⇒ BT C : 0,05 + (n + 1)0,02 + (2 + m + n)0,03 = 0,32 ⇒ n = 2, m =  n X + n Y + 2n T < n NaOH ⇒ NaOH dư  +  m E + m NaOH = m chất rắn + m H O + m C H (OH)  8,58 0,15.40 0,07.18 = ? 11,04 0,03.76  Ví dụ 3: X, Y, Z este đơn chức, mạch hở (trong Y Z khơng no chứa liên kết C = C có tồn đồng phân hình học) Đốt cháy 21,62 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z với oxi vừa đủ, sản phẩm cháy dẫn qua dung dịch Ca(OH)2 dư thấy khối lượng dung dịch giảm 34,5 gam so với trước phản ứng Mặt khác, đun nóng 21,62 gam E với 300 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ), thu hỗn hợp F chứa muối hỗn hợp gồm ancol thuộc dãy đồng đẳng Khối lượng muối có khối lượng phân tử lớn hỗn hợp F là: A 4,68 gam B 8,64 gam C 8,10 gam D 9,72 gam Hướng dẫn giải nCO = x; n H O = y + = = 2n NaOH = 2.0,3 = 0,6 n 2n  O/ X, Y, Z − COO − m (C, H) = 12x + 2y = 21,62 − 0,3.2.16 = 12,02  x = 0,87 ⇒ ⇒  y = 0,79 m dd giảm = 100x − (44x + 18y) = 34,5 n X + n Y + n Z = n − COO− = n NaOH = 0,3  X HCOOCH3  + ⇒ 0,87  k X = C(X, Y, Z) = 0,3 = 2,9  0,87 − 0,22.2 n + n Y + n Z = 0,3 n X = 0,22 ⇒ X ⇒ ⇒ C(Y, X) = = 5,375 0,08 n Y + n Z = 0,08 n Y + n Z = 0,08 Y CH3 − CH = CH − COOCH3 ⇒ ⇒ m C H COONa = 0,08.108 = 8,64 gam  Z CH3 − CH = CH − COOC2 H Ví dụ 4: X, Y axit cacboxylic mạch hở; Z ancol no; T este hai chức, mạch hở tạo X, Y, Z Đun nóng 38,86 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z, T với 400 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ), thu ancol Z hỗn hợp F gồm muối có tỉ lệ mol : Dẫn tồn Z qua bình đựng Na dư thấy khối lượng bình tăng 19,24 gam; đồng thời thu 5,824 lít khí H2 (đktc) Đốt cháy hồn tồn F cần dùng 0,7 mol O2, thu CO2, Na2CO3 0,4 mol H2O Phần trăm khối lượng T hỗn hợp E là: A 8,88% B 26,40% C 13,90% D 50,82% Hướng dẫn giải Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 - Nguyễn Minh Tuấn  X R 'COOH : x mol; Y R ''COOH : y mol + E gồm   Z R(OH)2 : z mol; T R 'COOROOCR '' : t mol R 'COONa  (x + t) mol O2 , t o → CO2 + Na2 CO3 + H O  0,5 mol R ''COONa 0,4 mol 0,2 mol  (y + t ) mol NaOH + Hỗn hợp E 36,46 gam 0, mol Na R(OH)2  → H ↑ ; m bình Na tăng = 19,24 gam (z + t ) mol (z + t ) = 0,26 n R(OH) = n H = 0,26 n R(OH) = 0,26; m R(OH) = 19,76 2 2   + m ⇒ = m − m 19,76 bình tăng R(OH)2 H2 = 76 : C3 H (OH)2  M R(OH)2 = 0,26 0,26.2  ?  19,24 n Na CO = 0,5n NaOH = 0,2 0,6 + 0,2  =2 + n + n O = 3n Na CO + n CO + n H O ⇒ n CO2 = 0,6 ⇒ C muối = O/ muối 2 2 0,4  0,7 ? 0,4 0,2  0,4.2 n R 'COONa = n R ''COONa = 0,2 HCOONa 0,4.2 − 0,2  +  1+ ⇒ Hai muối  ;a= =3 0,2 C2 H a COONa 2 =  n R 'COONa = n R ''COONa  x + t = y + t = 0,2   n − COO − = n NaOH  x + y + 2t = 0,4 + ⇒ n R(OH)2 = n H2 z + t = 0,26   46x + 72y + 76z + 158t = 38,86 m E = 36,46 x = y x = y = 0,075; z = 0,135; t = 0,125   2x + 2t = 0,4 ⇒ ⇒ 0,125.158 %m T (HCOOC3 H6 OOCCH3 ) = 38,86 = 50,82% z + t = 0,26 118x + 76z + 158t = 38,86  Ví dụ 5: Thủy phân hồn tồn 4,84 gam este A lượng dung dịch NaOH vừa đủ, cạn thu nước hỗn hợp X gồm hai muối Đốt cháy hồn tồn lượng muối cần 6,496 lít O2 (đktc), thu 4,24 gam Na2CO3; 5,376 lít CO2 (đktc) 1,8 gam H2O Thành phần phần trăm khối lượng muối có khối lượng phân tử nhỏ X A 27,46% B 37,16% C 36,61% D 63,39% Hướng dẫn giải Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 - Nguyễn Minh Tuấn + Sơ đồ phản ứng : H2O + Este A + NaOH 4,84 gam ? (1) O , to 2 muối Z  → Na2 CO3 + CO2 + H O (2) ? gam 0,04 mol 0,24 mol 1,8 gam ⇒ A este phenol  n NaOH = 2n Na CO = 0,08 + = + m m m Na CO + m H O (2) − m O = 7,32  muối CO2 2  m A + m NaOH = m muối + 18n H O (1)  n H O (1) = 0,04 + ⇒  n H / A = 0,2  n H/ A + n NaOH = 2n H2O (1) + 2n H2 O (2)  n C/ A = n Na CO + n CO = 0,28   n : n : n = : : + ⇒ C H O mA − mC − mH = 0,08  A (C H O2 )n  n O/ A = 16   n NaOH : n H O (1) =  n = 2; A HCOOC6 H − C6 H OOCH   + ⇒ 0,04.68 9n + %HCOONa = 7,32 = 37,16% k A =   Ví dụ 6: Este A tạo axit cacboxylic X, Y (đều mạch hở, đơn chức) ancol Z Xà phòng hóa hồn tồn a gam A 140 ml dung dịch NaOH tM cần dùng 80 ml dung dịch HCl 0,25M để trung hòa vừa đủ lượng NaOH dư, thu dung dịch B Cơ cạn B thu b gam hỗn hợp muối khan N Nung N NaOH khan dư có thêm CaO thu chất rắn R hỗn hợp khí K gồm hiđrocacbon có tỉ khối với oxi 0,625 Dẫn K lội qua nước brom thấy có 5,376 lít khí ra, cho tồn R tác dụng với axit H2SO4 lỗng dư thấy có 8,064 lít khí CO2 sinh Đốt cháy hồn tồn 2,76 gam Z cần dùng 2,352 lít oxi sinh nước CO2 có tỉ lệ khối lượng : 11 Biết thể tích khí đo điều kiện tiêu chuẩn Giá trị a gần với giá trị sau đây? A 26 B 27 C 28 D 29 Hướng dẫn giải  m Z + m O = m CO + m H O 2   2,76 0,105.32  x = 0,36; nCO2 = 0,09 11x 6x + ⇒  n O Z + n O2 = n CO2 + n H2 O  n H2 O = 0,12; n O Z = 0,09  ? 0,105 11x/ 44 6x/18 ⇒ n C : n H : n O = 0,09 : 0,24 : 0,09 = : : ⇒ Z C3 H (OH)3 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 - Nguyễn Minh Tuấn  n − COO− = n RCOONa = n Na CO = n CO = 0,36  20.0,36 − 0,24.16  = 28  M Cx H y = 0,12 + ⇒ CH : 0,24 mol  M K = 20 ⇒ K gồm  C H C H  x y C x H y : 0,12 mol   A (CH3COO)2 C3 H 5OOCCH = CH  ⇒ n − COO − = 0,12; m A = 230.0,12 = 27,6 gam ≈ 28 gam n A =  Ví dụ 7: Hỗn hợp P gồm ancol X, axit caboxylic Y (đều no, đơn chức, mạch hở) este Z tạo từ X Y Đốt cháy hồn tồn m gam P cần dùng vừa đủ 0,18 mol O2, sinh 0,14 mol CO2 Cho m gam P vào 500 ml dung dịch NaOH 0,1M đun nóng, sau kết thúc phản ứng thu dung dịch Q Cơ cạn dung dịch Q lại 3,68 gam chất rắn khan Người ta cho thêm bột CaO 0,48 gam NaOH vào 3,68 gam chất rắn khan nung bình chân khơng Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu a gam khí Giá trị a gần với giá trị sau đây? A 0,85 gam B 1,25 gam C 1,45 gam D 1,05 gam Hướng dẫn giải + X C n H 2n +1OH (k = 0; x mol); Y, Z C n H 2n O2 (k = 1; y mol)  n X = n H O − n CO 2  ? 0,14  x  n H O = 0,14 + x + ⇒  n O P + n O2 = n CO2 + n H2 O  y = 0,03  x + 2y 0,18 0,14 ?  3,68 − 0,02.40 − 0,03.67  n RCOONa = 0,03  R = = 29 NaOH: 0,05 mol ⇒ X, Y, Z  → ⇒ 0,03  n NaOH dư = 0,02  R C H −  C H COONa : 0,03 C2 H : 0,03 mol t o , CaO +  →  NaOH : 0,02 + 0,012  m C2 H6 = 0,9 gam gần với giá trò 0,85 Ví dụ 8: Ba chất hữu X, Y, Z (50 < MX < MY < MZ) có thành phần ngun tố C, H, O Hỗn hợp T gồm X, Y, Z, n X = 4(n Y + n Z ) Đốt cháy hồn tồn m gam T, thu 13,2 gam CO2 Mặt khác, m gam T phản ứng vừa đủ với 0,4 lít dung dịch KHCO3 0,1M Cho m gam T phản ứng hồn tồn với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3, thu 56,16 gam Ag Phần trăm khối lượng Y hỗn hợp T là: A 22,26 % B 67,90% C 74,52% D 15,85% Hướng dẫn giải Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 - Nguyễn Minh Tuấn  n C T = n CO = 0,3 n = n − COOH + n − CHO = 0,3   C T + 2n − CHO = n Ag = 0,52 ⇒  0,26 0,04   X, Y, Z C gốc hiđrocacbon  n − COOH = n KHCO3 = 0,04  50 < M X < M Y < M Z ⇒ X, Y, Z HCHO, HCOOH  +  X, Y, Z OHC − CHO, OHC − COOH , HOOC − COOH  y mol z mol x mol   x = 4(y + z)  x = 0,12 0,02.74   +  n C = 2x + 2y + 2z = 0,3 ⇒  y = 0,02 ⇒ %Y = = 15,85% 0,26.29 + 0,04.45 n z = 0,01   CHO = 2x + y = 0,26 Ví dụ 9: X, Y, Z ba axit cacboxylic đơn chức dãy đồng đẳng (MX < MY < MZ), T este tạo X, Y, Z với ancol no, ba chức, mạch hở E Đốt cháy hồn tồn 26,6 gam hỗn hợp M gồm X, Y, Z, T (trong Y Z có số mol) lượng vừa đủ khí O2, thu 22,4 lít CO2 (đktc) 16,2 gam H2O Mặt khác, đun nóng 26,6 gam M với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu 21,6 gam Ag Mặt khác, cho 13,3 gam M phản ứng hết với 400 ml dung dịch NaOH 1M đun nóng, thu dịch N Cơ cạn dung dịch N thu m gam chất rắn khan Giá trị m gần với A 38,04 B 24,74 C 16,74 D 25,10 (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần – THPT chun Đại Học Vinh – Nghệ An, năm 2015) Hướng dẫn giải AgNO3 / NH3 , t o + M → Ag ⇒ X : HCOOH  X : HCOOH (k = 1, x mol)   Y : C n H 2n +1COOH (k = 1, y mol) +  Z : C m H 2m +1COOH (k = 1, y mol)  T : (HCOO)(C H COO)(C H COO)C H (k = 3, z mol) n 2n +1 m 2m +1 a 2a −1  2z = n CO − n H O = − 0,9 = 0,1 z = 0,05 2   + Trong 26,6 gam M có :  n Ag = 2x + 2z = 0,2 ⇒  x = 0,05   y = 0,1  n O/ M = 2x + 2y + 2y + 6z = 0,8   X : 0,025 mol   muối  Y : 0,05 mol) + + NaOH → chất rắn  + H O + C a H 2a −1 (OH)3  NaOH dư 0,125 mol 0,4 mol  Z : 0,05 mol) 0,025 mol, a ≥  T : 0,025 mol) 13,3 gam Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 - Nguyễn Minh Tuấn + m chất rắn = 13,3 + 0,4.40 − 0,125.18 − (14a + 50).0,025  a = ⇒ m = 24,75  a = ⇒ m = 24,4 + ⇒ m ≈ 24,74 gam  a = ⇒ m = 24,04   ● Ở này, theo hướng tìm cụ thể chất thêm nhiều thời gian Ví dụ 10: Đốt cháy hồn tồn este no đa chức X tạo thành từ axit hai chức mạch hở ancol ba chức mạch hở oxi, sục tồn sản phẩm cháy vào dung dịch nước vơi dư thu 60 gam kết tủa khối lượng dung dịch giảm 29,1 gam Khối lượng mol X là: A 362 B 348 C 350 D 346 (Đề thi thử Đại học lần – THPT Đặng Thúc Hứa – Nghệ An, năm học 2013 – 2014) Hướng dẫn giải Xét phản ứng tạo este X (R, R' gốc no) : R R COOH HO COOH HO HO COOH COOH R COOH COOH R' R COO COO COO R + COO HO HO HO R' R' R COO R' COO  k X = k − COO− + k vòng =  nCO = 0,6; n H O = 0,25; n X = 0,05    n CO2 = n CaCO3 = 0,6 0,6 0,25.2  ⇒ C X = = 12; H X = = 10  0,05 0,05 (8 − 1)n X = n CO2 − n H2 O    M = 12.12 + 10 + 12.16 = 346 gam / mol  m CaCO3 − 44nCO2 − 18n H2 O = 29,1  X Ví dụ 11: Hỗn hợp X gồm anđehit fomic, anđehit axetic, metyl fomat, etyl axetat axit cacboxylic no, hai chức, mạch hở Y Đốt cháy hồn tồn 29 gam hỗn hợp X (số mol anđehit fomic số mol metyl fomat) cần dùng 21,84 lít (đktc) khí O2, sau phản ứng thu sản phẩm cháy gồm H2O 22,4 lít (đktc) khí CO2 Mặt khác, 43,5 gam hỗn hợp X tác dụng với 400 ml dung dịch NaHCO3 1M, sau kết thúc phản ứng thu m gam muối khan Giá trị có m ? A 34,8 gam B 21,8 gam C 32,7 gam D 36,9 gam Hướng dẫn giải Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 - Nguyễn Minh Tuấn anđehit fomic ⇔ CH2 O    ⇔ CH2 O metyl fomat ⇔ C2 H4 O2  CH2 O : x mol (k = 1)   anđehit axetic ⇔ C2 H4 O + X gồm   ⇔ C2 H4 O ⇒ X : C2 H4 O : y mol (k = 1) etyl axetat ⇔ C4 H8O2  C H O : z mol (k = 2)  n 2n −2  axit no, c mạ c h hở  Y : Cn H2n −2 O4 (n ≥ 2) m X + mO = 44 nCO + 18nH O 2  29 nH O = 0,9, nCO = 0,975.32 ? 2  z = 0,1  + ∑ (k − 1)n hchc =z = nCO − nH O ⇒ z = 0,1 ⇒ 2 x + y = 0,55  x + y + 4z = 0,95 29 − m − mH n = x + y + 4z = C   O/ X 16 + BT C : x + 2y + z n = ⇒ n < 4,5 > 0,55 0,1 n = n = n = ⇒   Y (COOH)2 Y CH2 (COOH)2 Y C2 H4 (COOH)2 + Trong 29 gam X có 0,1 mol Y ⇒ Trong 43,5 gam X có 0,15 mol + Trong phản ứng X với NaHCO3 (COONa)2 : 0,15 mol  − Nếu Y (COOH)2 muối NaHCO3 : 0,1 mol m  muối = 28,5 gam CH2 (COONa)2 : 0,15 mol  − Nếu Y CH2 (COOH)2 muối NaHCO3 : 0,1 mol m  muối = 30,6 gam C H (COONa) : 0,15 mol  − Nếu Y CH2 (COOH)2 muối NaHCO3 : 0,1 mol   m muối = 32,7 gam Ví dụ 12: X, Y hai axit cacboxylic hai chức, mạch hở thuộc dãy đồng đẳng kế tiếp; Z T hai este chức 14 đvC, đồng thời Y Z đồng phân (MX < MY < MT) Đốt cháy 17,28 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z, T cần dùng 10,752 lít O2 (đktc) Mặt khác, đun nóng 17,28 gam E cần dùng 300 ml dung dịch NaOH 1M, thu 4,2 gam hỗn hợp gồm ancol có số mol Số mol X E là: A 0,05 mol B 0,04 mol C 0,06 mol D 0,03 mol 10 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 - Nguyễn Minh Tuấn Hướng dẫn giải 44nCO + 18n H O = m E + m O = 32,64 to 2 E + O  → CO2 + H2 O  17,28   15,36 + ⇒ 0,48 mol E + 0,3 mol NaOH (vừa đủ ) 2nCO2 + n H2O = n− COO− + nO2 = 1,56   0,3 0,48  n nE = − COO− = 0,15  nCO = 0,57   X CH2 (COOH)2 ; Z C2 H6 (COO)2 ; ⇒ ⇒ n n H2O = 0,42 CE = CO2 = 3,8 Y C2 H4 (COOH)2 ; T C3 H8 (COO)2  nE  Z C2 H6 (COO)2 NaOH 3 ancol  Z HCOOCH2 − CH2 OOCH + →  ⇒ T C3 H8 (COO)2 cùng số mol T CH3OOC − COOC2 H5 n = a; nT = a + Z ⇒ a = 0,03 62a + 32a + 46a = 4,2 n = x n(X, Y) = n E − n Z − n T = x + y = 0,09  x = 0,06 + X ⇒ ⇒ nY = y nC/(X, Y) = 3x + 4y = nCO2 − nC/(Z, T) = 0,3 y = 0,03 Ví dụ 13: Cho hỗn hợp X gồm axit no, đơn chức A este E tạo axit no, đơn chức B ancol no đơn chức C (A B đồng đẳng nhau) Cho m gam hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với dung dịch NaHCO3 thu 1,92 gam muối Nếu cho a gam hỗn hợp X tác dụng với lượng vừa đủ NaOH đun nóng thu 4,38 gam hỗn hợp D gồm muối hai axit hữu A, B 0,03 mol ancol C, biết tỉ khối C so với hiđro nhỏ 25 C khơng điều chế trực tiếp từ chất vơ Đốt cháy hai muối lượng oxi vừa đủ thu muối vơ cơ, nước 2,128 lít CO2 (đktc) Các phản ứng coi xảy hồn tồn Giá trị m là: A 1,81 B 3,7 C 3,98 D 4,12 Hướng dẫn giải  A C n H 2n +1COOH + X gồm   E C n ±1H 2n +1± COOC m H 2m +1 NaHCO + TN1: m gam X  →1,92 gam C n H 2n +1COONa C m H 2m +1OH (0,03 mol; M < 50) ancol C + TN2 : a gam X NaOH to O , to C n H 2n +1COONa  → CO2 ↑ muối D, 4,38 gam, x mol 0,095 mol 11 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 - Nguyễn Minh Tuấn O , to + 2Cn H2n +1COONa  →(2n + 1)CO2 + (2n + 1)H2 O + Na2 CO3 nx = 0,07 m  muối = (14n + 68)x = 4,38  CH COONa : 0,03 mol + ⇒ x = 0,05 ; D gồm  (*) nCO2 = (n + 0,5)x = 0,095  C2 H5COONa : 0,02 mol n = 1,4 n = 0,03 n = 0,03; MC < 50 + C (**) ⇒ C C : không điều chế trực tiếp từ chất vô C C2 H5OH  X CH3COOC2 H5 : 0,03 mol NaOH CH3COONa : 2,46 gam (*) + ⇒ →  (**) Y C2 H5COOH : 0,02 mol CH3COONa :1,92 gam a = 4,12 gam + m C H COONa TN1 m = = ⇒ m = 4,12 gam a m C H COONa TN2 Ví dụ 14: X, Y hợp chất hữu no, mạch hở, phân tử chứa loại nhóm chức; X, Y khác chức hóa học (MX < MY) Đốt cháy hồn tồn a mol X Y thu x mol CO2 y mol H2O với x = y + a Lấy 0,25 mol hỗn hợp E chứa X, Y tác dụng với AgNO3/NH3 dư thu 86,4 gam Ag Mặt khác, đun nóng 0,25 mol E với dung dịch NaOH dư sản phẩm thu chứa 15 gam hỗn hợp muối axit hữu no, đơn chức 7,6 gam ancol Z Đốt cháy hồn tồn 14,25 gam X cần dùng V lít O2 (đktc) Giá trị V A 21 lít B 25,2 lít C 23,52 lít D 26,88 Hướng dẫn giải  x mol CO2  k = k Y = (*)  a mol X O2 , t o  + →  y mol H O ⇒  X  a mol Y x = a + y  X, Y : Ca H 2a − O  Ag ↓: 0,8 mol AgNO / NH  X, Y no, mạch hở +  X, Y khác chức 0,25 mol (I) to (II) NaOH to C x H 2x +1COONa + Ancol  C y H 2y +1COONa 7,6 gam 15 gam  X : C n H 2n (CHO)2 + (I), (II) suy :  Y : C x H 2x +1COOC m H 2m OOCC y H 2y +1 12 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 - Nguyễn Minh Tuấn − Nếu có X tham gia phản ứng tráng gương  n Ag = 0,2  n Cm H2 m (OH)2 = 0,05  n Cn H2 n (CHO)2 = + ⇒ ⇒ m = 8,42 (loại)  n = 0,05  M Cm H2 m (OH)2 = 152  Y − Nếu X, Y tham gia phản ứng tráng gương  Y HCOOC m H 2m OOCC y H 2y +1   n = 0,15  n Cm H2 m (OH)2 = 0,1 +  n X + n Y = 0,25 ⇒ X ⇒ ⇒n=3 M = 76  n Y = 0,1  4n + 2n = 0,8  Cm H2 m (OH)2 Y  X y =  n HCOONa = n C H COONa = 0,1  y y +1 + ⇒  Y HOOCC3 H OOCCH3 m + m C H COONa = 15  y y +1  HCOONa  X C H8 (CHO)2 + BT E : 30 n C H (CHO)2 0,125 = nO ⇒ VO (đktc) = 21 lít ? = 0,9375 + Lưu ý : Có (*) (k − 1)n hchc = n CO − n H O 2 Ví dụ 15: Hỗn hợp X gồm (CH3COO)3C3H5, CH3COOCH2CH(OOCCH3)CH2OH, CH3COOH, CH3COOCH2CHOHCH2OH CH2OHCHOHCH2OH CH3COOH chiếm 10% tổng số mol hỗn hợp Đun nóng m gam hỗn hợp X với dung dịch NaOH vừa đủ, thu dung dịch chứa 20,5 gam natri axetat 0,604m gam glixerol Để đốt cháy m gam hỗn hợp X cần V lít O2 (đktc) Giá trị V gần A 25,3 B 24,6 C 24,9 D 25,5 Hướng dẫn giải C3 H (OH)3− x (OOCCH3 )x : a mol  n HOH = n CH3COOH = b + X gồm  ;  n NaOH = n CH3COONa = 0,25 CH3 COOH : b mol  BTKL : m + 10 = 20,5 + 0,604m + 18b  m = 27,424   ⇒  m C H (OH) = 0,604m = 92a ⇒  b = 0,02 ⇒ x = 1,2783  a = 0,18   b = 0,1(a + b) + BT E : 8n CH COOH + (14 + 8x)n C ⇒ VO (đktc) 3+2 x H8+2 x O3+ x = 4n O ⇒ n O = 1,13 mol 2 = 25,3162 gần với giá trò 25,3 13 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 - Nguyễn Minh Tuấn 0 0 o +4 −2 +1 −2 t Lưu ý : C x H y Oz N t + O2  → C O2 + H O+ N  n electron O nhận = 4n O 2 ⇒ (4x + y − 2z)n C H O N = 4n O  x y z t  n electron Cx Hy Oz Nt nhường = (4x + y − 2z)n Cx Hy Oz Nt Ví dụ 16: X este no, đơn chức, Y axit cacboxylic đơn chức, khơng no chứa liên kết đơi C=C; Z este chức tạo etylen glicol axit Y (X, Y, Z, mạch hở, số mol Y số mol Z) Đốt cháy a gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z cần dùng 0,335 mol O2 thu tổng khối lượng CO2 H2O 19,74 gam Mặt khác, a gam E làm màu tối đa dung dịch chứa 0,14 mol Br2 Khối lượng X E là: A 8,6 B 6,6 C 6,8 D 7,6 Hướng dẫn giải  X C n H 2n O2 (k = 1, x mol)  + E gồm  Y C m H 2m −1COOH (k = 2, y mol)  Z C H COOC H OOCC H (k = 4, y mol) m 2m −1 m 2m −1    n = y + 2y = 0,14 (X ≠ HCOOR)  y = 0,14 /   Br2    44n CO + 18n H O = 19,74 ⇒  n CO = 0,3725 2     n CO − n H O = ∑ (k − 1)n hchc = 4y  n H2 O = 0,1859  ⇒  n Br2 = x + y + 2y = 0,14 (X HCOOR)   n CO = 0,33  44n CO2 + 18n H2 O = 19,74     ⇒ n = 0,29  2n CO2 + n H2O = n O2 + n O/ E = 0,335.2 + 2x + 2y + 4y  H2O    0,28  y = 0,01; x = 0,11    n − n = (k − 1)n = 4y ∑ H2 O hchc   CO2   y = 0,14 /  y = 0,14 / ⇒ (loại)    n O/ E = 2x + 2y + 4y = 2n CO2 + n H2O − 2nO2 = 0,2609  x = −0,0191 ⇒ n CO  C = 2,53 ⇒ X HCOOCH3 ⇒ m X = 0,11.60 = 6,6 gam E =  nE  Ví dụ 17: Thủy phân hồn tồn m gam hỗn hợp hai este đơn chức mạch hở A, B (MA < MB) 700 ml dung dịch KOH 1M, thu dung dịch X hỗn hợp Y gồm ancol đồng đẳng liên tiếp Đun nóng Y H2SO4 đặc 140oC, thu hỗn hợp Z Trong Z tổng khối lượng ete 8,04 gam (Hiệu suất ete hóa ancol 60%) Cơ cạn dung dịch X 54,4 gam chất rắn C Nung chất rắn với lượng dư hỗn hợp NaOH, CaO phản ứng xảy 14 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 - Nguyễn Minh Tuấn hồn tồn, thu 8,96 lít hỗn hợp khí T (đktc) Phần trăm khối lượng A hỗn hợp ban đầu là: A 66,89% B 48,96% C 49,68% D 68,94% Hướng dẫn giải H SO đặc , t o R 'OH  → R 'OR' H = 60% Y + RCOOR' Z, 8,04 gam KOH 0,7 mol hỗn hợp A, B  RCOOK NaOH, CaO, t o → RH  KOH T, 0,4 mol C, 54,4 gam  n R'OH bđ = n RCOOR ' = n RH = 0,4  m R'OH = m R 'O R ' + m H2O + ⇒  ? =10,2 0,12.18 ⇒ Y gồm 8,04  n R'OH pư = 0,4.0,6 = 0,24 M  R 'OH = 42,5 CH3 OH  C2 H OH  n CH OH + n C H OH = 0,4   n CH3OH = 0,1 ⇒ Trong Y có :  ⇒  100  46n CH3OH + 60n C2 H5OH = 10,2  n C2 H5OH = 0,3 60   n RCOOK = n RH = 0,4; n KOH = 0,3 ⇒ R = 11 + Trong C có  = + + = m 0,3.56 0,4(R 83) 54,  chất rắn   HCOOK : 0,1 mol 54,4 − 0,3.56 − 0,1.84 − 0,3.83 ⇒R= = 14,4 (loại)  0,3  RCOOK : 0,3 mol  ⇒  HCOOK : 0,3 mol 54,4 − 0,3.56 − 0,3.84 − 0,1.83  ⇒R= = 41 (C3 H −) 0,1   RCOOK : 0,1 mol 0,3.74  A HCOOC2 H : 0,3 mol ⇒ ; %m A = = 68,94% 0,3.74 + 0,1.100  B C3 H COOCH : 0,1 mol Ví dụ 18: Đốt cháy 0,15 mol hỗn hợp X gồm metyl acrylat, etylen glicol, axetanđehit ancol metylic cần dùng a mol O2 Sản phẩm cháy dẫn qua 200 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, lọc bỏ kết tủa, cho dung dịch Ca(OH)2 dư vào phần nước lọc thu thêm 53,46 gam kết tủa Giá trị a ? A 0,215 B 0,625 C 0,455 D 0,375 Hướng dẫn giải Từ thơng tin đề cho ta tìm số mol CO2 Để tìm mol O2 tham gia phản ứng đốt cháy hỗn hợp X cần tìm số mol H X tham gia phản ứng 15 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 - Nguyễn Minh Tuấn cháy Nhưng số H X hợp chất lại khác Khó q !Làm ? Ta thử làm sau : CH2 = CHCOOCH3 ⇔ C4 H6 O2 ⇔ C4 H2 2H2 O  CH OHCH2 OH ⇔ C2 H6 O2 ⇔ C2 H2 2H2 O + X gồm  ⇒ X : Cx H2 yH2 O CH3CHO ⇔ C2 H4 O2 ⇔ C2 H2 H2 O CH OH ⇔ CH O ⇔ CH H O 2  BaCO3 ↓: x mol CO O2 + Cx H2 yH2 O  → H2 O Ba(OH)2 BaCO3 : y mol Ca(OH)2 Ba(HCO3 )2  → CaCO3 : y mol n = 0,38 nBa(OH) = x + y = 0,2 y = 0,18  CO2 + ⇒ ⇒ 0,38 m kết tủa = 100y + 197y = 53,46 x = 0,02 x = 0,15   0,38  + BT electron : (4x + 2)n X = 4nO ⇒ nO =  +  0,15 = 0,455 mol 2  0,15  Ví dụ 19 (Dành cho HSG): X axit cacboxylic no, hai chức; Y ancol hai chức; Z este chức tạo X Y (X, Y mạch hở) Đốt cháy hồn tồn 13,8 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z cần dùng 11,424 lít O2 (đktc) thu 9,0 gam nước Mặt khác đun nóng 13,8 gam với 120 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ), cạn dung dịch sau phản ứng thu m gam muối khan Giá trị m A 9,72 gam B 12,00 gam C 9,00 gam D 8,40 gam Hướng dẫn giải t  Hỗn hợp E + O  → CO2 + H O  0,51.32 gam ? = 21,12 gam gam ⇒ Y ancol no +  13,8 gam  n : n = 0,5 : 0,48 = 1,04 >  H2O CO2  X : C n H 2n (COOH)2 (k = 2, x mol)   Y : C m H 2m (OH)2 (k = 0, y mol)  + E gồm  COO Z : C H C m H 2m (k = 3, z mol) n 2n   COO o 16 Phát triển tư sáng tạo giải nhanh tập hóa hữu 12 - Nguyễn Minh Tuấn ∑ (k − 1)n hchc = x − y + 2z = n CO − n H O = −0,02  x = 0,04 2   +  BT O : 4x + 2y + 4z = 0,44 ⇒  y = 0,1  BT Na : 2n z = 0,02 = 2x + 2z = n NaOH = 0,12 C n H2 n (COONa)2   ⇒ 0,04.(14n + 90) + 0,1.(14m + 34) + 0,02.(14n + 14m + 88) = 13,8 ⇒ 0,84n + 1,68m = 5,04 ⇒ n = 2; m = ⇒ m C H (COONa)2 = 0,06.162 = 9,72 gam Ví dụ 20: Cho 0,5 mol hỗn hợp E chứa este đơn chức, mạch hở tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 đun nóng, thu 64,8 gam Ag Mặt khác, đun nóng 37,92 gam hỗn hợp E với 320 ml dung dịch NaOH 2M cạn dung dịch sau phản ứng thu phần rắn Y 20,64 gam hỗn hợp chứa ancol no oxi chiếm 31,0% khối lượng Đốt cháy hết chất rắn Y thu Na2CO3; x mol CO2; y mol H2O Tỉ lệ x : y A 17 : B : C 14 : D : Hướng dẫn giải  HCOOR' : 0,3 mol AgNO3 / NH3 + Hỗn hợp E  → Ag ⇒ E gồm   RCOOR'' : 0,2 mol 0,6 mol 0,5 mol R 'OH, R''OH (20,64 gam, %O = 31%)  HCOOR ' : 0,3x mol +  RCOOR '' : 0,2x mol NaOH 0,64 mol 37,92 gam CO2 HCOONa  x mol o  O2 , t + Na2 CO3 → RCOONa  NaOH H2O 0,32 mol   y mol Y  n E = 0,3x + 0,2x = n ancol = n O = 0,4  +  m E = 0,3x(45 + R ') + 0,2x(R + 44 + R'') = 37,92 m  ancol = 0,3x(R '+ 17) + 0,2x(R''+ 17) = 20,64  R = 39 (CH ≡ C − CH −)  x = 0,8   ⇒  0,24R'+ 0,16R + 0,16R '' = 20,08 ⇒  n HCOONa = 0,24; n C H COONa = 0,16 3  0,24R'+ 0,16R '' = 13,84  n = 0,64 − 0,4 = 0,24   NaOH/ Y  BT C : n CO = 0,24 + 0,16.4 − 0,32 = 0,56 x  ⇒ ⇒ = 0,24 + 0,16.3 + 0,24 y = 0,48  BT H : n H2O =  17