(có ghi cách giải giúp mình ạ)
1. Khối lượng 2,4, 6 trinitrophenol tạo thành khi…
1. Khối lượng 2,4, 6 trinitrophenol tạo thành khi cho 14,1 gam phenol tác dụng với HNO3 đặc (dư), xt H2SO4 đặc là:
A. 34,75 C. 34,35
B. 42,75 D. 34,74
2. Cho 25 gam hỗn hợp X gồm ancol etylic, phenol và nước tác dụng với Na (dư) thu được 5,6 lít khí (đktc). Mặt khác, 25 gam X tác dụng vừa đủ với 100ml dd NaOH 1M. Khối lượng của ancol etylic có trong X là:
A. 13,8g C. 7,3g
B. 9,2g D. 6,4g
Bài 1:
Khối lượng 2,4,6-trinitrophenol tạo thành khi cho 14,1 gam phenol tác dụng với HNO3 đặc (dư), xt H2SO4 đặc là bao nhiêu?
Đây là một bài toán về phản ứng thế ái điện tử của phenol, cụ thể là phản ứng với axit nitric để tạo thành axit picric (2,4,6-trinitrophenol).
Cách giải chi tiết:
Bước 1: Viết phương trình hóa học của phản ứng.
Phenol tác dụng với axit nitric đặc có xúc tác axit sulfuric đặc sẽ tạo ra 2,4,6-trinitrophenol.
Phương trình hóa học:
C6H5OH + 3HNO3 –(H2SO4 đặc, t°)–> C6H2(NO2)3OH + 3H2O
Bước 2: Tính số mol của phenol.
Đầu tiên, chúng ta cần tính khối lượng mol của phenol (C6H5OH).
Khối lượng mol của C: 12 g/mol
Khối lượng mol của H: 1 g/mol
Khối lượng mol của O: 16 g/mol
M(C6H5OH) = 6 12 + 5 1 + 16 + 1 = 72 + 5 + 16 + 1 = 94 g/mol
Số mol phenol có trong 14,1 gam là:
n(C6H5OH) = Khối lượng / Khối lượng mol
n(C6H5OH) = 14,1 g / 94 g/mol = 0,15 mol
Bước 3: Dựa vào tỉ lệ mol trong phương trình để tính số mol 2,4,6-trinitrophenol.
Từ phương trình hóa học, ta thấy tỉ lệ mol giữa phenol và 2,4,6-trinitrophenol là 1:1.
Do đó, nếu có 0,15 mol phenol tham gia phản ứng, thì sẽ tạo ra 0,15 mol 2,4,6-trinitrophenol.
n(C6H2(NO2)3OH) = n(C6H5OH) = 0,15 mol
Bước 4: Tính khối lượng của 2,4,6-trinitrophenol.
Trước hết, ta cần tính khối lượng mol của 2,4,6-trinitrophenol (C6H2(NO2)3OH).
Nhóm NO2 có khối lượng mol là 14 + 2*16 = 46 g/mol.
M(C6H2(NO2)3OH) = 6 12 + 2 1 + 3 (14 + 2 16) + 16 + 1
M(C6H2(NO2)3OH) = 72 + 2 + 3 * 46 + 16 + 1
M(C6H2(NO2)3OH) = 74 + 138 + 17 = 229 g/mol
Khối lượng của 2,4,6-trinitrophenol tạo thành là:
m(C6H2(NO2)3OH) = Số mol * Khối lượng mol
m(C6H2(NO2)3OH) = 0,15 mol * 229 g/mol = 34,35 gam
Vậy đáp án đúng là C. 34,35.
Bài 2:
Cho 25 gam hỗn hợp X gồm ancol etylic, phenol và nước tác dụng với Na (dư) thu được 5,6 lít khí (đktc). Mặt khác, 25 gam X tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch NaOH 1M. Khối lượng của ancol etylic có trong X là bao nhiêu?
Bài toán này liên quan đến phản ứng của ancol, phenol và nước với natri, cũng như phản ứng của phenol với dung dịch kiềm.
Cách giải chi tiết:
Bước 1: Phân tích các phản ứng xảy ra.
Hỗn hợp X gồm ancol etylic (C2H5OH), phenol (C6H5OH) và nước (H2O).
Khi tác dụng với natri (Na) dư:
– Ancol etylic phản ứng với Na:
2C2H5OH + 2Na -> 2C2H5ONa + H2
– Phenol phản ứng với Na:
2C6H5OH + 2Na -> 2C6H5ONa + H2
– Nước phản ứng với Na:
2H2O + 2Na -> 2NaOH + H2
Khi tác dụng với dung dịch NaOH 1M:
– Chỉ có phenol phản ứng với NaOH:
C6H5OH + NaOH -> C6H5ONa + H2O
Ancol etylic và nước không phản ứng với NaOH.
Bước 2: Tính số mol khí Hidro sinh ra từ phản ứng với Na.
Thể tích khí Hidro thu được là 5,6 lít ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc).
Số mol Hidro là:
n(H2) = Thể tích / 22,4 lít/mol
n(H2) = 5,6 lít / 22,4 lít/mol = 0,25 mol
Từ các phương trình phản ứng với Na, ta thấy:
n(H2) = 1/2 n(C2H5OH) + 1/2 n(C6H5OH) + 1/2 * n(H2O)
Hoặc: 2 * n(H2) = n(C2H5OH) + n(C6H5OH) + n(H2O)
Do đó, tổng số mol của ancol etylic, phenol và nước là:
n(C2H5OH) + n(C6H5OH) + n(H2O) = 2 n(H2) = 2 0,25 mol = 0,5 mol
Bước 3: Tính số mol NaOH đã phản ứng.
Dung dịch NaOH có nồng độ 1M và thể tích 100ml.
Số mol NaOH là:
n(NaOH) = Nồng độ * Thể tích dung dịch (lít)
n(NaOH) = 1 mol/l * 0,1 lít = 0,1 mol
Chỉ có phenol phản ứng với NaOH theo tỉ lệ 1:1.
n(C6H5OH) = n(NaOH) = 0,1 mol
Bước 4: Tính số mol ancol etylic.
Chúng ta đã có tổng số mol của ba chất trong hỗn hợp X:
n(C2H5OH) + n(C6H5OH) + n(H2O) = 0,5 mol
Và ta đã biết số mol của phenol: n(C6H5OH) = 0,1 mol.
Vậy, n(C2H5OH) + n(H2O) = 0,5 mol – 0,1 mol = 0,4 mol.
Bây giờ, chúng ta cần tìm cách để tách số mol của ancol etylic ra khỏi tổng số mol này.
Ta có thể sử dụng khối lượng mol của từng chất.
Khối lượng mol của ancol etylic (C2H5OH): M(C2H5OH) = 2*12 + 5*1 + 16 + 1 = 46 g/mol
Khối lượng mol của nước (H2O): M(H2O) = 2*1 + 16 = 18 g/mol
Gọi số mol của ancol etylic là x mol và số mol của nước là y mol.
Ta có hệ phương trình:
1. x + y = 0,4 (tổng số mol ancol và nước)
2. 46x + 18y = Khối lượng còn lại của ancol và nước
Để tìm khối lượng còn lại của ancol và nước, ta cần biết khối lượng của phenol.
Khối lượng mol của phenol (C6H5OH): M(C6H5OH) = 6*12 + 5*1 + 16 + 1 = 94 g/mol
Khối lượng phenol trong hỗn hợp X là:
m(C6H5OH) = n(C6H5OH) M(C6H5OH) = 0,1 mol 94 g/mol = 9,4 gam
Tổng khối lượng hỗn hợp X là 25 gam.
Vậy, khối lượng của ancol etylic và nước trong hỗn hợp X là:
m(ancol etylic) + m(nước) = Khối lượng hỗn hợp X – Khối lượng phenol
m(ancol etylic) + m(nước) = 25 gam – 9,4 gam = 15,6 gam
Thay vào phương trình thứ hai của hệ:
46x + 18y = 15,6
Ta có hệ phương trình:
x + y = 0,4
46x + 18y = 15,6
Giải hệ phương trình này:
Từ phương trình 1, ta có y = 0,4 – x.
Thay vào phương trình 2:
46x + 18(0,4 – x) = 15,6
46x + 7,2 – 18x = 15,6
28x = 15,6 – 7,2
28x = 8,4
x = 8,4 / 28 = 0,3 mol
Vậy, số mol của ancol etylic là 0,3 mol.
Bước 5: Tính khối lượng của ancol etylic.
Khối lượng của ancol etylic là:
m(C2H5OH) = n(C2H5OH) * M(C2H5OH)
m(C2H5OH) = 0,3 mol * 46 g/mol = 13,8 gam
Vậy đáp án đúng là A. 13,8g.
Cô hy vọng với cách giải chi tiết từng bước như vậy, các em sẽ hiểu rõ bản chất của bài toán và có thể tự tin áp dụng vào các dạng bài tương tự. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, các em đừng ngần ngại hỏi cô nhé!
Đáp án:
1. C. 34,35
2.A. 13,8g
Giải thích các bước giải:
1,
\(\begin{array}{l}
{C_6}{H_5}OH + 3HN{O_3} \to {C_6}{H_2}OH{(N{O_2})_3} + 3{H_2}O\\
{n_{{C_6}{H_5}OH}} = 0,15mol = {n_{{C_6}{H_2}OH{{(N{O_2})}_3}}}\\
\to {m_{{C_6}{H_2}OH{{(N{O_2})}_3}}} = 34,35g
\end{array}\)
2,
Gọi a và b là số mol của \({C_2}{H_5}OH\) và \({H_2}O\)
\(\begin{array}{l}
{C_2}{H_5}OH + Na \to {C_2}{H_5}ONa + \dfrac{1}{2}{H_2}\\
{C_6}{H_5}OH + Na \to {C_6}{H_5}ONa + \dfrac{1}{2}{H_2}\\
{H_2}O + Na \to NaOH + \dfrac{1}{2}{H_2}\\
{C_6}{H_5}OH + NaOH \to {C_6}{H_5}ONa + {H_2}O\\
{n_{{C_6}{H_5}OH}} = {n_{NaOH}} = 0,1mol\\
{n_{{H_2}}} = 0,25mol\\
{m_{{C_2}{H_5}OH}} + {m_{{H_2}O}} = 25 – 0,1 \times 94 = 15,6g\\
\dfrac{1}{2}{n_{{C_2}{H_5}OH}} + \dfrac{1}{2}{n_{{H_2}O}} = 0,25 – \dfrac{1}{2} \times 0,1 = 0,2mol\\
\left\{ \begin{array}{l}
46a + 18b = 15,6\\
0,5a + 0,5b = 0,2
\end{array} \right.\\
\to a = 0,3 \to b = 0,1\\
{m_{{C_2}{H_5}OH}} = 13,8g
\end{array}\)
1. Đáp án C
Giải thích các bước giải:
1. C6H2(NO2)3OH hay Axit Picric
C6H5OH+3HNO3→3H2O+C6H2OH(NO2)3(*)
Cách 1: Theo phương trình (*) Ta có nC6H2OH(NO2)3=nC6H5OH=14.1/94=0,15 Mol=> mC6H2OH(NO2)3=0.15x MC6H2OH(NO2)3= 34.35G
Cách 2: Tăng giảm khối lượng
Nhận xét: Để tạo ra 1 Phân tử
Để tạo ra 1 phân tử C6H2OH(NO2)3 cần thế 3 nhóm NO2 vào vị trí 2-4-6 trên vòng mạch (Nguyên tử H) hay ta có khối lượng C6H2OH(NO2)3 tăng lên so với C6H5OH sẽ là a= 3x(MNO2-MH)=3X45=145
Theo bài ra ta có n(C6H5OH)=14.1/94=0,15 Mol
=> m(C6H2(NO2)3OH)=14,1+ 0,15×145= 34,35 g
Chú ý: Phản ứng (*) là phản ứng Nitro hóa
Bài 2. Phân tích
– Tác dụng với Na=> Cả 2 chất ancol etylic, phenol, Nước đều tác dụng
– Tác dụng với NaOH=> Lưu ý phenol tác dụng được với NaOH do ảnh hưởng trực tiếp của vòng benzen, còn ancol etylic,nước thì không
Viết ptpu theo đúng sgk:
– Tác dụng với Na
C2H5OH + Na → C2H5ONa + ½ H2.
C6H5OH + Na → C6H5ONa + ½ H2
Na+ H2O → NaOH + ½ H2
– Tác dụng với NaOH:
C6H5OH+NaOH→C6H5ONa+H2O
Nhận xét: Số mol hỗn hợp ban đầu bằng 2 lần số mol H2, Số mol C6H5OH bằng số mol NaOH
Theo bài ra ta có
nH2=0.25 mol=> nC2H5OH+nC6H5OH+ nH20=2*0.25=0.5 mol (1)
nNaOH=0,1 mol=> nC6H5OH=0.1 mol (2)
Theo bài ra mX= mC2H5OH+mC6H5OH+mH20=20g (3)
Từ (1), (2) (3) bạn tính được số mol từng chất có trong X rồi suy ra khối lượng ancol etylic (>.<) Mình không có máy tính bạn giải nốt nhé