Bài tập Hóa học Lớp 12 - Chuyên đề: Một số kĩ thuật quy đổi đặc biệt xử lý hỗn hợp hữu cơ phức tạp - Đề 2 (Có đáp án)

Nội dung text: Bài tập Hóa học Lớp 12 - Chuyên đề: Một số kĩ thuật quy đổi đặc biệt xử lý hỗn hợp hữu cơ phức tạp - Đề 2 (Có đáp án)

1. 5. Một số kĩ thuật Quy đổi đặc biệt xử lý hỗn hợp hữu cơ phức tạp (Đề 2) Câu 1. Hỗn hợp X gồm một số hợp chất hữu cơ bền, mỗi chất chỉ chứa 2 nhóm chức trong 3 nhóm chức ancol, anđehit, axit, ngoài ra không có nhóm chức nào khác và khi đốt cháy V lít mỗi chất đều thu được 2V lít CO2. Chia 31,44 gam hỗn hợp X thành ba phần bằng nhau. Cho phần một tác dụng với một lượng dung dịch NaHCO3 vừa đủ thu được 2,24 lít CO2 (đktc). Cho phần hai tác dụng với một lượng Na vừa đủ thu được 2,128 lít H2 (đktc). Cho phần ba tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thu được m gam Ag. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là A. 25,92. B. 21,60. C. 23,76. D. 24,84. Câu 2. Hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ no , mạch hở (đều chứa C, H, O), trong phân tử mỗi chất có hai nhóm chức trong số các nhóm –OH, –CHO, –COOH. Cho m gam X phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 4,05 gam Ag và 1,86 gam một muối amoni hữu cơ. Cho toàn bộ lượng muối amoni hữu cơ này vào dung dịch NaOH (dư, đun nóng), thu được 0,02 mol NH3. Giá trị của m là A. 1,50. B. 1,24. C. 2,98. D. 1,22. Câu 3. Hỗn hợp X gồm OHC-C≡C-CHO, HOOC-C≡C-COOH, OHC-C≡C-COOH. Cho m gam X tác dụng với dung dịch AgNO3 trong nước amoniac dư (đun nóng nhẹ) thu được 43,2 gam Ag. Mặt khác m gam hỗn hợp X tác dụng với NaHCO3 dư thu được 11,648 lít CO2 (đktc). Thêm m’ gam glucozơ vào m gam hỗn hợp X sau đó đem đốt cần V lít O2 (đktc), sản phẩm sinh ra được hấp thụ vào bình đựng Ba(OH)2 dư thu được 614,64 gam kết tủa. Giá trị của (m + m’) và giá trị V lần lượt là A. 94,28; 60,032. B. 96,14; 60,928. C. 88,24; 60,032. D. 86,42; 60,928. Câu 4. Hỗn hợp X gồm axit oxalic, axit axetic, axit acrylic và axit malonic (HOOCCH2COOH). Cho 0,25 mol X phản ứng hết với lượng dư dung dịch NaHCO3, thu được 0,4 mol CO2. Đốt cháy hoàn toàn 0,25 mol X trên cần dùng vừa đủ 0,4 mol O2, thu được CO2 và 7,2 gam H2O. Phần trăm khối lượng của axit oxalic trong X là A. 21,63% B. 43,27% C. 56,73% D. 64,90% Câu 5. Hỗn hợp E gồm hai chất hữu cơ mạch hở X và Y, trong phân tử đều chứa C, H, O và có số nguyên tử hiđro gấp đôi số nguyên tử cacbon. Nếu lấy cùng số mol X hoặc Y phản ứng hết với Na thì đều thu được V lít H2. Còn nếu hiđro hóa cùng số mol X hoặc Y như trên thì cần tối đa 2V lít H2 (các thể tích khí đo trong cùng điều kiện). Cho 33,8 gam E phản ứng với Na dư, thu được 5,6 lít H2 (đktc). Mặt khác, 33,8 gam E phản ứng với dung dịch AgNO3 dư trong NH3, lượng Ag sinh ra phản ứng hết với dung dịch HNO3 đặc, thu được 13,44 lít
2. NO2 (đktc, là sản phảm khử duy nhất). Nếu đốt cháy hoàn toàn 33,8 gam E thì cần V lít (đktc) O2. Giá trị của V gần nhất với A. 41 B. 44 C. 42 D. 43 Câu 6. Hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ mạch hở (đều chứa C, H, O) trong phân tử mỗi chất có hai nhóm trong số các nhóm –CHO, –CH2OH, –COOH. Đốt cháy hoàn toàn 17,1 gam X thu được 11,2 lít CO2 (đktc) và m gam H2O. Cho 17,1 gam X tác dụng hết với Na dư, thu được 2,8 lít H2 (đktc). Mặt khác, cho 17,1 gam X phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 54 gam Ag. Giá trị của m là A. 4,5 B. 6,3 C. 9,0 D. 12,6 Câu 7. X là hỗn hợp gồm OHC-C≡C-COOH, HOOC-COOH, OHC-C≡C-CHO, OHC-CHO, OHC- COOH, HOOC-C≡C-COOH. Y là hỗn hợp các axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở. Đun nóng m gam X với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 95,04 gam Ag. Nếu cho m gam X tác dụng với NaHCO3 dư thì thu được 0,28 mol CO2. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm m gam X và m gam Y cần 1,52 mol O2, thu được 1,89 mol CO2. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m gần nhất với A. 25,5 B. 28,5. C. 31,5. D. 34,5. Câu 8. Cho hỗn hợp X gồm (CHO)2, OHC-C≡C-CHO, HOOC-C≡C-COOH; (COOH)2; Y là một axit cacboxylic đơn chức, mạch hở. Cho m gam X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thu được 32,4 gam Ag. Trung hòa hết m gam X cần dùng 50 ml dung dịch KOH 1M. Đốt cháy hết hỗn hợp Z gồm m gam X và m gam Y cần dùng vừa đủ 10,2368 lít O2 (đktc) thu được sản phẩm chứa 23,408 gam CO2. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m gần nhất với A. 7,0. B. 8,0. C. 9,0. D. 10,0. Câu 9. Hỗn hợp X gồm (COOH)2; (CHO)2; OHC-COOH; OHC-C≡C-CHO; HOOC-C≡C-COOH; OHC-C≡C- COOH. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch AgNO3 trong nước amoniac dư (đun nóng nhẹ) thu được 47,52 gam Ag. Mặt khác m gam hỗn hợp X tác dụng với NaHCO3 dư thu được 3,136 lít CO2 (đktc). Thêm m gam một axit cacboxylic no đơn chức mạch hở vào m gam hỗn hợp X sau đó đem đốt cần 36,064 lít O2 (đktc), sản phẩm sinh ra được hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 309,29 gam kết tủa. Giá trị của m là A. 9,20 gam. B. 12,00 gam. C. 17,60 gam. D. 14,80 gam. Câu 10. Hỗn hợp E gồm hai chất hữu cơ no, mạch hở X, Y (chứa C, H, O; MX < MY). Trong phân tử đều có hai nhóm chức trong các nhóm –OH, –CHO, –COOH. Lấy m gam hỗn hợp E tác dụng vừa đủ với 200ml dung dịch + AgNO3 1M trong NH3 dư lúc đó tất cả lượng Ag đều chuyển hết thành Ag. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 34,6 gam hỗn hợp hai muối amoni. Cho toàn bộ lượng muối này tác dụng với lượng dư dung dịch
3. NaOH thu được 9,856 lít khí duy nhất ở 27,3oC, 1 atm. Thành phần phần trăm khối lượng của X trong hỗn hợp E có giá trị gần nhất với A. 33% B. 44% C. 55% D. 66% ĐÁP ÁN & LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: C Trong X mỗi chất chỉ chứa 2 nhóm chức khác nhau (ancol, axit, andehit) → mỗi chất có ít nhất 2 C Mà đốt V lít X sinh ra 2V lít CO2 → chứng tỏ mỗi chất trong X đều chứa 2 C Luôn có nCOOH = nCO2 = 0,1 mol - Khi tham gia phản ứng với Na → nH2 = 0,5. (nOH + nCOOH) → nOH = 0,09 mol - Vì mỗi chất đều có 2 C, và chứa 2 nhóm chức → chức ancol OH phải đính với C no ( hay nhóm CH2) → số mol nhóm CH2 là 0,09 mol Khối lượng mỗi phần là 31,44 : 3 = 10,48 gam gồm → nAg = 2nCHO = 0,22 mol → mAg = 0,22. 108 = 23,76 gam. Câu 2: D Có nAg = 0,0375 mol → nCHO = 0,01875 mol Có nRCOONH4 = nNH3 = 0,02 mol → MRCOONH4 = 1,86 : 0,02 = 91→ MR = 31 ( HO-CH2) Vì mỗi chất trong X đều chứa hai nhóm chức trong số các nhóm –OH, –CHO, –COOH → X gồm HO-CH2- -3 CHO : 0,01875 mol và HO-CH2-COOH: ( 0,02 - 0,01875) = 1,25. 10 mol → m = 0,01875. 60 + 1,25. 10-3 . 76 = 1,22 gam. Câu 3: C Có nCHO =0,5 nAg = 0,2 mol, nCOOH = nCO2 = 0,52 mol Vì Ba(OH)2 dư nên nCO2 = nBaCO3 =3,12 mol Khi đốt cháy m gam X có nH2Ở đó X sinh ra = 0,5 . (nCHO + nCOOH ) = 0,5 . ( 0,2 +0,52) =0,36 mol
4. Có nX = 0,5.(nCHO + nCOOH ) =0,36 mol → nC =0,72 Hỗn hợp Z gồm 3,12 mol CO2 + ( 6y + 0,36) H2O Bảo toàn nguyên tố O → nO2 = = 2,68 → V = 60,032 lít Bảo toàn nguyên tố C → 0,72 + 6y = 3,12 - 0,2 - 0,52 = 2,4 → y = 0,28 m + m' =0,2. 29 +0,52. 45 + 12. 0,72 + 180 .0,28 = 88,24 gam. Câu 4: B Câu 5: A Hỗn hợp E gồm hai chất hữu cơ mạch hở X và Y, trong phân tử đều chứa C, H, O và có số nguyên tử hiđro gấp đôi số nguyên tử cacbon → X, Y chứa 1 liên kết π → Nếu có 1 mol X hoặc 1 mol Y tham gia phản ứng hidro hóa thì chi cần 1 mol H2 tham gia phản ứng Theo đề bài 1 mol X hoặc 1 mol Y tham gia phản ứng với Na thì chỉ sinh ra 0,5 mol mol H2 → X, Y chỉ có 1 nhóm OH ( chú ý loại nhóm COOH vì nếu X, Y chứa nhóm COOH thì không tham gia phản ứng với hidro hóa được) Trong 33,8 gam E gọi số mol của X, Y lần lượt là x, y mol Khi tham gia phản ứng với Na → x + y =2. 0,25 = 0,5 mol → Mtb = = 67,6 Bảo toàn electron có nAg = nNO2 = 0,6 mol Trong phản ứng với AgNO3/NH3 thì nCHO = 0,5nAg = 0,3 mol Vì X,, Y chỉ chứa 1 liên kết π mà nCHO = 0,3 mol < x + y = 0,5 mol → chứng tỏ chỉ có X hoặc Y chứa nhóm CHO Giả sử X: 0,3 mol chứa 1 nhóm OH và 1 nhóm CHO. Y : 0,2 mol là chất chứa 1 nhom OH, 1 liên kết π C=C → Y có dạng CnH2nO ( n≥ 3) TH1: Nếu MX < 67,6 → X chỉ có 1 cấu tạo phù hợp duy nhất là HO-CH2-CHO : 0,3 mol → MY = = 79 → n = 4,5 ( loại) TH2: Nếu MY < 67,6 các trương hợp thỏa mãn Y làCH2=CH-CH2-OH ( M= 58)
5. → MX = = 77,4 ( HO-C2H4-CHO) C3H6O + 4O2 → 3CO2 + 3H2O C3H6O2 + 3,5O2 → 3CO3 + 3H2O → nO2 = 0,2. 4 + 0,3.3,5 = 1,85 mol → V = 41,44 lít. Câu 6: B Có nCH2OH + nCOOH = 2nH2 = 0,25 mol Có nCHO = 0,5nAg = 0,25 mol Có nCO2 = 0,5 mol = nCH2OH + nCOOH + nCHO mà X gồm hai chất hữu cơ mạch hở trong phân tử mỗi chất có hai nhóm trong số các nhóm –CHO, –CH2OH, –COOH → hai chất trong X là HOOC-CHO : x mol và HOCH2- CHO : y mol Ta có hệ → → nH2O = 0,15 + 0,1.2 = 0.35 mol → m = 6,3 gam. Câu 7: B Có nCHO =0,5 nAg = 0,44 mol, nCOOH = nCÓ2 = 0,28 mol Khi đốt cháy m gam X có nH2Ở đó X sinh ra = 0,5 . (nCHO + nCOOH ) = 0,5 . ( 0,44 +0,28 ) =0,36 mol Gọi số mol nước do đốt Y là y mol → số mol CÓ2 đó Y sinh ra là y mol Hỗn hợp Z gồm 1,89 mol CÓ2 + ( ý + 0,36) H2Ở Ta có → ý <0 Câu 8: B Có nCHO =0,5 nAg = 0,15 mol, nCOOH = nKOH = 0,05 mol Khi đốt cháy m gam X có nH2O do X sinh ra = 0,5 . (nCHO + nCOOH ) = 0,5 . ( 0,15 +0,05 ) =0,1 mol Gọi số mol nước do đốt Y là y mol → số mol CO2 do Y sinh ra là y mol
6. Hỗn hợp Z gồm 0,532 mol CO2 + ( y + 0,1) H2O Ta có → → m = 0,15.29 +0,05. 45 + 12.0,08 = 7,56 gam. Câu 9: C Có nCHO =0,5 nAg = 0,22 mol, nCOOH = nCO2 = 0,14 mol Vì Ba(OH)2 dư nên nCO2 = nBaCO3 =1,57 mol Khi đốt cháy m gam X có nH2O do X sinh ra = 0,5 . (nCHO + nCOOH ) = 0,5 . ( 0,22 +0,14 ) =0,18 mol Gọi số mol nước do đốt Y là y mol → số mol CO2 do Y sinh ra là y mol Hỗn hợp Z gồm 1,57 mol CO2 + ( y + 0,18) H2O Ta có → → m =0,22.29 +0,18. 45 + 12.0,41 = 17,6 gam. Câu 10: B