Giải bài 7 trang 23 SGK Hóa Học 12 nâng cao

Đun nóng 3,21 gam hỗn hợp A gồm hai chất hữu cơ B và C có cùng nhóm chức với dung dịch \(NaOH\) dư thu được hỗn hợp muối natri của hai axit no đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng và một chất lỏng D. Chất D phản ứng với \(CuO\) đun nóng cho sản phẩm có phản ứng tráng gương. Cho 1/10 lượng chất D phản ứng với natri được 33,6 ml \(H_2\) (đktc). Tỉ khối hơi của D so với không khí là 2
a. Xác định công thức cấu tạo của B, C và D
b. Tính thành phần % khối lượng hỗn hợp A
c. Viết phương trình phản ứng của B hoặc C với \(H_2\) (\(Ni, t^o\)) , \(Br_2\) và phản ứng tạo thành polime của chúng
Lời giải:
a) 
- Hai chất hữu cơ cùng chức tác dụng với \(NaOH\) dư tạo ra 2 muối natri của 2 axit no đơn chức kế tiếp và một chất lỏng D.
 
     \(D + CuO \xrightarrow{{{t}^{o}}}\) sản phẩm có tráng bạc.
 
- Do đó D là ancol bậc 1 : \(R – CH_2OH\)
 
- B và C là 2 este tạo bởi 2 axit no, đơn chức kế tiếp nhau có công thức chung là: \(C_nH_{2n+1}COOH\) và ancol D.
 
- Tìm ancol D : \(D_{D/kk} = 2 → M_D = 29.2 = 58\)
 
- Có:  \(R’ + 14 + 17 = 58 → R’ = 27\) (\(C_2H_3\))
 
D là: \(C_3H_5OH\) : \(CH_2=CH-CH_2OH\) (ancol anlylic)
 
- Tìm B, C : Đặt công thức chung cho B và C là: \(C_nH_{2n+1}COOC_3H_5\)
 
- Các phương trình phản ứng :
 
   \(C_nH_{2n+1}COOC_3H_5 + NaOH → C_nH_{2n+1}COONa + C_3H_5OH\) (1)
 
   \(C_3H_5OH + Na → C_3H_5ONa + \dfrac{1}{2} H2\uparrow \) (2)
 
- Số mol \(H_2\)\(n_{H_2}= \dfrac{0,0366}{22,4} = 0,0015\)(mol)
 
- Theo đề 1:10 lượng chất D tham gia phản ứng   \(\Rightarrow n_{C_3H_5OH} = 2.0,0015 = 0,003\) (mol)
 
- Theo (1) số mol este \(C_nH_{2n+1}COOC_3H_5\) bằng số mol ancol trong cả lượng D:
 
           \(n_{este} = 0,003.10 = 0,03 \)(mol)
 
\(\Rightarrow M_{este}=\dfrac{m}{n}=\dfrac{3,21}{0,03}=107\)
 
\(\Leftrightarrow \) \(14n + R + 44 + 41 = 107 \Rightarrow n = 1,5\)
 
- Vậy 2 axit kế tiếp là \(CH_3COOH\)\(C_2H_5COOH\),
                 hai este là \(CH_3COOC_3H_5\)\(C_2H_5COOC_3H_5\)
 
- Cấu tạo của 2 este :
 
\(CH_3-COO-CH_2-CH=CH_2\)
 
\(CH_3-CH_2-COO-CH_2-CH=CH_2\)
 
b) Tính % (m)
 
Theo sơ đồ đường chéo ta có :
 
 
\(\Rightarrow\) Tỉ lệ số mol 2 este \(= 7 : 7 = 1 : 1\)
 
\(\Rightarrow\) Số mol mỗi este \(= \dfrac{0,03}{ 2} = 0,015\) (mol)
 
\(\%m_{CH_3COOC_3H_5} = \dfrac{0,015.100}{3,21}.100\% = 46,73 \%\)
 
\(\Rightarrow \%m_{C_2H_5COOC_3H_5} = 53,27\%\)
 
c. Phương trình phản ứng của một este với \(H_2\), \(Br_2\) và tạo polime:
 
\(CH_3-COO-CH_2-CH=CH_2+H_2\xrightarrow{{Ni,{t}^{o}}} CH_3-COO-CH_2-CH_2-CH_3\)
 
\(CH_3-COO-CH_2-CH=CH_2 + Br_2\rightarrow CH_3-COO- CH_2-CHBr-CH_2Br\)
 
\(nCH_3-COO-CH_2-CH=CH_2 \xrightarrow{{xt,p,{t}^{o}}} (-CH(CH_3COOCH_2)-CH_2-)_n\)
 
Mục lục Chương 5: Đại cương về kim loại theo chương Chương 5: Đại cương về kim loại - Giải bài tập SGK Hóa học 12 nâng cao