Hợp chất A (chứa C, H, O) có MA < 200 đvC. Cho 8,2 gam A vào cốc đựng 250 ml dung dịch NaOH 1M, lượng NaOH dư được trung hòa bởi 36,5 gam dung dịch HCl 5%, Cô cạn dung dịch thu được chất rắn khan B và phần bay hơi chỉ có nước. Nung nóng B trong oxi dư để các phản ứng hoàn toàn, thu được m gam chất rắn khan D và 15 gam hỗn hợp E gồm H2O và CO2 có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 3. Lượng oxi đã phản ứng bằng lượng oxi tạo ra khi nhiệt phân hoàn toàn 110,6 gam KMnO4.
(a) Xác định giá trị của m, CTPT và CTCT của A.
(b) Hòa tan B vào nước rồi cho tác dụng với lượng dư dung dịch KMnO4/H2SO4 thu được khí F khô (với hiệu suất 100%) và dung dịch G chỉ chứa các chất vô cơ. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và xác định tỉ khối của F so với heli.
Câu trả lời tốt nhất
nNaOH ban đầu = 0,25
nNaOH dư = nHCl = 36,5.5%/36,5 = 0,05
—> D gồm NaCl (0,05) và Na2CO3 (0,25 – 0,05)/2 = 0,1 mol
—> mD = 13,525
E gồm H2O (e mol) và CO2 (3e mol)
—> mE = 18e + 44.3e = 15 —> e = 0,1
2KMnO4 —> K2MnO4 + MnO2 + O2
nKMnO4 = 0,7 —> nO2 = 0,35
Bảo toàn khối lượng:
m muối hữu cơ = mNa2CO3 + mE – mO2 = 14,4
Bảo toàn khối lượng:
mA + mNaOH phản ứng = m muối hữu cơ + mH2O
—> nH2O = 0,1
Bảo toàn H —> nH(A) = 2nH2O(E) + 2nH2O(sản phẩm) – nNaOH = 0,2
nC(A) = nCO2 + nNa2CO3 = 0,4
—> nO(A) = (mA – mC – mH)/16 = 0,2
—> C : H : O = 0,4 : 0,2 : 0,2 = 2 : 1 : 1
A là (C2HO)n —> MA = 41n < 200 —> n < 4,87
H chẵn nên n = 2 hoặc 4
n = 2 —> A là C4H2O2, nA : nNaOH = 1 : 2 nên không có cấu tạo phù hợp, loại
n = 4 —> A là C8H4O4, nA : nNaOH = 1 : 4 nên A có cấu tạo: (COO)2C6H4
(COO)2C6H4 + 4NaOH —> (COONa)2 + C6H4(ONa)2 + 2H2O
B gồm NaCl (0,05), (COONa)2 (0,05), C6H4(ONa)2 (0,05)
10NaCl + 2KMnO4 + 8H2SO4 —> K2SO4 + 5Na2SO4 + 2MnSO4 + 5Cl2 + 8H2O
5(COONa)2 + 2KMnO4 + 8H2SO4 —> 5Na2SO4 + K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2 + 8H2O
5C6H4(ONa)2 + 26KMnO4 + 44H2SO4 —> 5Na2SO4 + 13K2SO4 + 26MnSO4 + 30CO2 + 54H2O
Khí F gồm Cl2 (0,025), CO2 (0,4) —> MF = 45,588
—> dF/He = 11,397