(TSĐH Khối B – 2007)
Lời giải:
Cách 1: Xác định số nguyên tử C từ của gốc axit và ancol
Đặt CTPT của este đó là: CnH2n+1COOCmH2m+1 (với n ≥ 0; m ≥ 1; n, m nguyên) PTHH của phản ứng:
Mặt khác Meste = 88 14n + 14m + 46 = 88 m = 2
Vậy X là CH3COOC2H5 (Đáp án C).
Cách 2: Xác định CTPT của muối tạo thành và este
Đặt CTPT của este no đơn chức là CnH2nO2. Ta có 14n + 32 = 88 n = 4.
Đặt công thức của muối là RCOONa ta có: R + 67 = 82 R = 15 (CH3) Muối là
CH3COONa
Vậy X là CH3COOC2H5 (Đáp án C).
Cách 3: Xác định CTPT của ancol tạo thành và este hoặc muối
Áp dụng bảo tồn khối lượng ta có: mancol = mX + mNaOH - mmuối. Mà X đơn chức nên nNaOH = nX = 0,025 mol
mancol = 2,2 + 0,025.40 – 2,05 = 1,15
Kết hợp với cách xác định muối hoặc este như các cách trên ta sẽ xác định được X
Cách 4: Kết hợp với các phương án lựa chọn:
4.1. Cách quan sát thứ nhất:
Với HS đã có thói quen quan sát các phương án lựa chọn sẽ nhận ra ngay rằng các phương án lựa chọn có cùng CTPT. Như vậy bài tốn khơng cần tìm CTPT este mà chỉ cần tìm CT của muối hoặc ancol tạo thành như trên là đủ. Hoặc sau khi tìm ra cơng thức muối hoặc ancol HS có thể quan sát đáp án để chọn phương án thích hợp.
4.1. Cách quan sát thứ hai:
Với HS thơng minh có thể nhận ra rằng với câu trắc nghiệm có 1 đáp án đúng thì loại ngay phương án A và D vì dữ kiện bài tốn khơng đủ để phân biệt hai este này (CTPT muối và ancol tạo thành như nhau do đó nếu đáp án là A thì D cũng thỏa mãn và ngược lại).
Như vậy chỉ còn 2 khả năng là B hoặc C. Lúc này HS chỉ cần chọn 1 trong 2 để thử: VD: Chọn B: mmuối = 0,025.96 = 2,4g 2,05 (loại) Phương án C thỏa mãn
Nếu chọn C để thử thì ta có: mmuối = 0,025.88 = 2,05 (thỏa mãn)
Bài 64: Thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp 2 este của 2 axit là đẳng kế tiếp cần vừa
đủ 100ml dung dịch NaOH 2M thu được 15,7gam hỗn hợp 2 muối và 6,4 gam một ancol đơn chức. Tính m và xác định cơng thức phân tử 2 este đó.
Lời giải:
Vì 2 este được tạo thành từ 2 axit cacboxylic đơn chức và 1 ancol nên 2 este đó là đơn chức.
Cách 1: Phương pháp đại số thông thường:
Đặt công thức phân tử 2 este là R1COOR’ và R2COOR’. Vì 2 axit là đồng đẳng kế tiếp nên R2 = R1 + 14. Phương trình hóa học các phản ứng: * Tính m: Ta có: nNaOH = x + y = 0,2 mmuối = (R1 + 67)x + (R2 + 67)y = R1x + R2y + 67(x + y) = 15,7 R1x + R2y + 67.0,2 = 15,7 R1x + R2y = 2,3 mancol = (R’ + 17).(x + y) = 6,4 R’ = 15 meste = (R1 + 44 + R’)x + (R2 + 44 + R’)y = (R1x + R2y) + R’(x + y) + 44(x + y)
= 2,3 + 15.0,2 + 44.0,2 = 14,1 gam * Xác định công thức 2 este: R’ = 15 R’ là gốc CH3. R1x + R2y = 2,3 R1x + (R1 + 14)y = 2,3 R1(x + y) + 14y = 2,3 0,2R1 = 2,3 – 14y. Do 0 < y < 0,2 0 < R1 < 11,5 R1 là H- (R1 = 1) R2 là CH3. Vậy 2 este là HCOOCH3 và CH3COOCH3.
Cách 2: Dùng phương pháp trung bình: mancol = (R + 17).0,2 = 6,4 R = 15 ( R + 67).0,2 = 15,7 R = 11,5 meste = ( R + 44 + R).0,2 = (11,5 + 44 + 15).0,2 = 14,1g Vậy m = 14,1 R’ = 15 R là CH3. R = 11,5 2 gốc axit là H- và CH3.
Vậy công thức 2 este là HCOOCH3 và CH3COOCH3.
Cách 3: Dùng phương pháp bảo toàn khối lượng:
Ta có meste + mNaOH = mmuối + mancol.
meste = mmuối + mancol – mNaOH = 15,7 + 6,4 – 0,2.40 = 14,1 gam Vậy m = 14,1.
Vậy 2 este là HCOOCH3 và CH3COOCH3.
Cách 4: Phương pháp tăng giảm khối lượng:
Ta có: Cứ 1 mol este phản ứng với 1 mol NaOH tương đương với sự thay thế 1 mol CH3 bằng 1 mol Na Khối lượng tăng: 23 – 15 = 8gam.
Δm tăng = 0,2.8 = 1,6 gam meste = 15,7 – 1,6 = 14,1 gam
Vậy 2 este là HCOOCH3 và CH3COOCH3.
Từ đó ta có 2este là HCOOCH3 và CH3COOCH3.
Gọi % theo mol của HCOOCH3 là x thì % theo mol của CH3COOCH3 là 1 – x Ta có 1x + 15(1 – x) = 11,5 x = 0,25
meste = 0,05.60 + 0,15.74 = 14,1gam
Cũng có thể dùng sơ đồ chéo để xác định số mol các este:
meste = 0,05.60 + 0,15.74 = 14,1gam
P10. Bài tập chương cabohiđrat
Bài 65: Cho xenlulozơ phản ứng với anhiđrit axetic (Có H2SO4 đặc làm xúc tác) thu được 11,1g hỗn hợp X gồm xenlulozơ triaxetat, xenlulozơ điaxetat và 6,6g CH3COOH. Thành phần phần trăm theo khối lượng của xenlulozơ triaxetat và xenlulozơ điaxetat trong X lần lượt là
A. 77% và 23%. B.77,84% và 22,16%.
C. 76,84% và 23,16%. D. 70% và 30%.Lời giải: Lời giải:
Cách 1: Phương pháp đại số:
Đặt số mol của xenlulozơ điaxetat và xenlulozơ triaxetat lần lượt là x và y ta có:
Theo bài ra ta có hệ phương trình:
% xenlulozơ điaxetat = 22,16%
Gọi % theo mol của xenlulozơ triaxetat là x % theo mol của xenlulozơ điaxetat là 1
– x. Ta có:
x = 3x + 2(1 – x) = 2,75 x = 0,75
Vậy % theo khối lượng của xenlulozơ triaxetat
% theo khối lượng của xenlulozơ điaxetat = 22,16%
Cách 3: Phương pháp sơ đồ chéo:
Tương tự cách 2, ta có X = 2,75 Áp dụng sơ đồ chéo ta có:
% theo khối lượng của xenlulozơ điaxetat = 22,16%
Bài tập vận dụng:
Bài 66: Từ 180 gam glucozơ, bằng phương pháp lên men rượu, thu được a gam ancol
etylic (hiệu suất 80%). Oxi hoá 0,1a gam ancol etylic bằng phương pháp lên men giấm, thu được hỗn hợp X. Để trung hoà hỗn hợp X cần 720 ml dung dịch NaOH 0,2M. Hiệu suất quá trình lên men giấm là
A. 80%. B. 10%. C. 90%. D. 20%.
Bài 67: Hòa tan m gam hỗn hợp saccarozơ và mantozơ vào nước thu được dung dịch
X. Chia X thành hai phần bằng nhau. Phần thứ nhất tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 10,8 gam kết tủa. Phần thứ hai đun hồi lâu trong mơi trường axit (HCl lỗng) thu được dung dịch Y. Dung dịch Y phản ứng vừa hết với 40 gam Br2 trong dung dịch. Giả thiết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Khối lượng m bằng:
Bài 68: Thực hiện phản ứng tráng bạc m gam hỗn hợp X gồm glucozơ và mantozơ thu
được 10,8 gam Ag và 13,89 gam hỗn hợp 2 muối hữu cơ. Tính m và thành phần % theo khối lượng của glucozơ trong hỗn hợp đầu.
Đáp số: m = 12,24g; %Glucozơ = 29,41%.
P11. Bài tập chương amin, aminoaxit, protein
Bài 69: α-aminoaxit X chứa một nhóm -NH2. Cho 10,3 gam X tác dụng với axit HCl (dư), thu được 13,95 gam muối khan. Công thức cấu tạo thu gọn của X là
A. H2NCH2COOH. B. H2NCH2CH2COOH.