Để giải bài tập này, chúng ta sẽ thực hiện theo các bước sau:

1. Phân tích dữ kiện sản phẩm cháy để xác định số mol CO₂ và H₂O.
2. Xác định khối lượng và số mol các nguyên tố C, H, O có trong 3 gam chất hữu cơ.
3. Xác định công thức thực nghiệm của A, B, D.
4. Dựa vào các dữ kiện phụ để xác định công thức phân tử và gọi tên A, B, D.
5. Tính toán lượng Ag thu được từ phản ứng tráng gương của chất D.

Bước 1: Phân tích dữ kiện sản phẩm cháy và hấp thụ bằng dung dịch Ca(OH)₂

Khi đốt cháy 3 gam mỗi chất A, B, D đều thu được CO₂ và H₂O. Hấp thụ sản phẩm cháy bằng 750 ml dung dịch Ca(OH)₂ 0,1M.

Số mol Ca(OH)₂ ban đầu là:

\[
n_{Ca(OH)_2} = 0,75 \text{ L} \times 0,1 \text{ M} = 0,075 \text{ mol}
\]

Khối lượng kết tủa trắng thu được là 5 gam. Kết tủa trắng chính là CaCO₃.

Số mol CaCO₃ là:

\[
n_{CaCO_3} = \frac{5 \text{ g}}{100 \text{ g/mol}} = 0,05 \text{ mol}
\]

Ta thấy rằng \(n_{CaCO_3} < n_{Ca(OH)_2}\) (\(0,05 < 0,075\)). Điều này cho thấy Ca(OH)₂ còn dư hoặc CO₂ tiếp tục phản ứng với CaCO₃ tạo ra Ca(HCO₃)₂. Đồng thời, khối lượng dung dịch tăng 1,2 gam, đây là một dấu hiệu mạnh mẽ cho thấy có sự tạo thành cả muối axit Ca(HCO₃)₂.

Phản ứng hấp thụ CO₂ qua dung dịch Ca(OH)₂ có thể diễn ra theo hai giai đoạn:

1. Giai đoạn 1: CO₂ phản ứng với Ca(OH)₂ tạo kết tủa CaCO₃.

   \[
   CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O \quad (1)
   \]

2. Giai đoạn 2: CO₂ dư phản ứng với CaCO₃ và H₂O hoặc Ca(OH)₂ còn lại để tạo Ca(HCO₃)₂ (muối tan).

   \[
   2CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow Ca(HCO_3)_2 \quad (2)
   \]

   Hoặc nếu xét theo thứ tự, CO₂ phản ứng hết Ca(OH)₂ tạo kết tủa, sau đó kết tủa bị hòa tan bởi CO₂ dư:

   \[
   CaCO_3 + CO_2 + H_2O \rightarrow Ca(HCO_3)_2 \quad (3)
   \]

Tổng số mol CO₂ tham gia phản ứng được xác định bằng cách xét cả hai sản phẩm tạo thành: CaCO₃ và Ca(HCO₃)₂.

Từ phản ứng (1), số mol Ca(OH)₂ tham gia tạo kết tủa là \(n_{Ca(OH)_2 (1)} = n_{CaCO_3} = 0,05 \text{ mol}\).

Số mol Ca(OH)₂ còn lại (đã phản ứng tiếp) là \(n_{Ca(OH)_2 \text{ dư}} = 0,075 – 0,05 = 0,025 \text{ mol}\).

Số mol Ca(OH)₂ này sẽ tham gia phản ứng (2) để tạo Ca(HCO₃)₂. Từ phản ứng (2), ta có:

\[
n_{Ca(HCO_3)_2} = n_{Ca(OH)_2 \text{ dư}} = 0,025 \text{ mol}
\]

Số mol CO₂ tham gia phản ứng (2) là \(n_{CO_2 (2)} = 2 \times n_{Ca(HCO_3)_2} = 2 \times 0,025 = 0,05 \text{ mol}\).

Tổng số mol CO₂ đã phản ứng là:

\[
n_{CO_2 \text{ tổng}} = n_{CO_2 (1)} + n_{CO_2 (2)} = 0,05 + 0,05 = 0,1 \text{ mol}
\]

Bây giờ, chúng ta sử dụng dữ kiện về sự thay đổi khối lượng dung dịch. Công thức tính sự thay đổi khối lượng dung dịch sau khi hấp thụ sản phẩm cháy là:

\[
\Delta m_{dd} = m_{CO_2} + m_{H_2O} – m_{\text{kết tủa}}
\]

Theo đề bài, \( \Delta m_{dd} = 1,2 \text{ g} \).

Khối lượng CO₂ là \(m_{CO_2} = 0,1 \text{ mol} \times 44 \text{ g/mol} = 4,4 \text{ g}\).

Khối lượng kết tủa CaCO₃ là 5 g.

Thay các giá trị vào công thức trên, ta có:

\[
1,2 = 4,4 + m_{H_2O} – 5
\]
\[
1,2 = m_{H_2O} – 0,6
\]
\[
m_{H_2O} = 1,2 + 0,6 = 1,8 \text{ g}
\]

Số mol H₂O là:

\[
n_{H_2O} = \frac{1,8 \text{ g}}{18 \text{ g/mol}} = 0,1 \text{ mol}
\]

Bước 2: Xác định khối lượng và số mol các nguyên tố C, H, O

Từ số mol CO₂ và H₂O, ta có thể tìm số mol và khối lượng của C và H trong 3 gam chất hữu cơ.

• Số mol nguyên tử C: \(n_C = n_{CO_2} = 0,1 \text{ mol}\).

  Khối lượng nguyên tử C: \(m_C = 0,1 \text{ mol} \times 12 \text{ g/mol} = 1,2 \text{ g}\).

• Số mol nguyên tử H: \(n_H = 2 \times n_{H_2O} = 2 \times 0,1 \text{ mol} = 0,2 \text{ mol}\).

  Khối lượng nguyên tử H: \(m_H = 0,2 \text{ mol} \times 1 \text{ g/mol} = 0,2 \text{ g}\).

Khối lượng chất hữu cơ ban đầu là 3 gam. Để kiểm tra có Oxi hay không, ta tính khối lượng O:

\[
m_O = m_{\text{chất hữu cơ}} – m_C – m_H = 3 \text{ g} – 1,2 \text{ g} – 0,2 \text{ g} = 1,6 \text{ g}
\]

Vì \(m_O = 1,6 \text{ g} > 0\), chứng tỏ các chất A, B, D có chứa nguyên tố Oxi.

Số mol nguyên tử O là:

\[
n_O = \frac{1,6 \text{ g}}{16 \text{ g/mol}} = 0,1 \text{ mol}
\]

Bước 3: Xác định công thức thực nghiệm của A, B, D

Công thức thực nghiệm biểu thị tỉ lệ số nguyên tử các nguyên tố ở dạng số nguyên tối giản.

Tỉ lệ mol các nguyên tố C : H : O là:

\[
n_C : n_H : n_O = 0,1 : 0,2 : 0,1
\]

Chia tất cả cho số mol nhỏ nhất (0,1), ta được tỉ lệ:

\[
\frac{0,1}{0,1} : \frac{0,2}{0,1} : \frac{0,1}{0,1} = 1 : 2 : 1
\]

Vậy công thức thực nghiệm của A, B, D là \(CH_2O\).

Công thức phân tử của A, B, D sẽ có dạng \((CH_2O)_n\), với \(n\) là một số nguyên dương.

Khối lượng mol của công thức thực nghiệm \(CH_2O\) là \(12 + 2 \times 1 + 16 = 30 \text{ g/mol}\).

Bước 4: Xác định công thức phân tử và gọi tên của A, B, D

Các chất A, B, D có cùng công thức thực nghiệm \((CH_2O)_n\), và có khối lượng phân tử \(M_A < M_B < M_D\).

Chất A:

• A là hợp chất đơn chức.
• Không làm quỳ tím hóa đỏ (không có tính axit mạnh).
• Tan trong nước tạo dung dịch được dùng để ngâm tiêu bản phục vụ nghiên cứu y học.

Dữ kiện “ngâm tiêu bản y học” gợi ý đến dung dịch formalin, tức là dung dịch của formaldehyde (fomanđehit). Formaldehyde có công thức là \(HCHO\) hay \(CH_2O\). Đây là một aldehyde đơn chức, không có tính axit và tan tốt trong nước.

Nếu công thức phân tử của A là \(CH_2O\), thì \(n=1\).

Vậy, A là Formaldehyde (Fomanđehit), công thức phân tử là \(CH_2O\). Khối lượng phân tử \(M_A = 30 \text{ g/mol}\).

Chất B:

• B có chứa một nhóm chức giống axit axetic (nhóm cacboxyl -COOH).
• Tác dụng với Na cho tỉ lệ mol 1:1.
• B là một chất có trong thành phần của sữa chua.

Dữ kiện “thành phần của sữa chua” và “nhóm chức giống axit axetic” rất đặc trưng cho Axit Lactic. Axit Lactic có công thức phân tử là \(C_3H_6O_3\).

Kiểm tra công thức thực nghiệm: Axit Lactic \((C_3H_6O_3)\) có thể viết là \((CH_2O)_3\). Điều này phù hợp với công thức thực nghiệm \((CH_2O)_n\) với \(n=3\).

Khối lượng phân tử của B: \(M_B = 3 \times 30 = 90 \text{ g/mol}\).

Về dữ kiện “tác dụng với Na cho tỉ lệ mol 1:1”: Axit Lactic có công thức cấu tạo là \(CH_3-CH(OH)-COOH\). Nó có cả nhóm -COOH (axit) và nhóm -OH (ancol). Cả hai nhóm này đều có thể phản ứng với Na, tạo ra tỉ lệ 1:2 nếu phản ứng hoàn toàn. Tuy nhiên, ở chương trình phổ thông cấp dưới, khi nói đến “tỉ lệ mol 1:1” với Na cho một axit hữu cơ có nhóm -COOH, thường là muốn đề cập đến phản ứng của nhóm cacboxyl. Giả định rằng phản ứng của nhóm -OH ancol với Na ít được nhấn mạnh hơn hoặc bị bỏ qua trong ngữ cảnh này, hoặc đề bài đã được đơn giản hóa cho phù hợp với cấp độ kiến thức.

Vậy, B là Axit Lactic, công thức phân tử là \(C_3H_6O_3\).

Chất D:

• D có nhiều trong các loại hoa quả chín.
• Một trong những ứng dụng của D là tráng gương.

Dữ kiện “trong hoa quả chín” và “tráng gương” rất đặc trưng cho các monosaccharide như Glucose (Đường nho) hoặc Fructose (Đường quả). Cả hai đều có công thức phân tử là \(C_6H_{12}O_6\) và đều có khả năng tham gia phản ứng tráng gương (Fructose có thể chuyển hóa thành Glucose trong môi trường kiềm của thuốc thử Tollens).

Kiểm tra công thức thực nghiệm: Glucose \((C_6H_{12}O_6)\) có thể viết là \((CH_2O)_6\). Điều này phù hợp với công thức thực nghiệm \((CH_2O)_n\) với \(n=6\).

Khối lượng phân tử của D: \(M_D = 6 \times 30 = 180 \text{ g/mol}\).

Kiểm tra lại thứ tự khối lượng phân tử: \(M_A < M_B < M_D\)

\(30 \text{ g/mol} < 90 \text{ g/mol} < 180 \text{ g/mol}\). Thứ tự này hoàn toàn khớp với các chất đã chọn.

Vậy, D là Glucose (Đường nho), công thức phân tử là \(C_6H_{12}O_6\).

Bước 5: Tính toán lượng Ag thu được từ phản ứng tráng gương của D

Chất D là Glucose \((C_6H_{12}O_6)\). Glucose có nhóm chức aldehyde (-CHO) nên có khả năng tham gia phản ứng tráng gương với thuốc thử Tollens (dung dịch AgNO₃ trong NH₃).

Phương trình phản ứng tráng gương của Glucose (đơn giản hóa):

\[
C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{AgNO_3/NH_3} 2Ag \downarrow
\]

(Thực tế, sản phẩm hữu cơ là muối amoni gluconat, nhưng ở đây chúng ta chỉ quan tâm đến Ag)

Khối lượng dung dịch D là 100 gam, nồng độ phần trăm là 4,5%.

Khối lượng Glucose trong dung dịch là:

\[
m_D = 100 \text{ g} \times 4,5\% = 100 \text{ g} \times \frac{4,5}{100} = 4,5 \text{ g}
\]

Số mol Glucose \((C_6H_{12}O_6)\) là:

\[
n_D = \frac{4,5 \text{ g}}{180 \text{ g/mol}} = 0,025 \text{ mol}
\]

Theo phương trình phản ứng, 1 mol Glucose tạo ra 2 mol Ag.

Số mol Ag thu được là:

\[
n_{Ag} = 2 \times n_D = 2 \times 0,025 \text{ mol} = 0,05 \text{ mol}
\]

Khối lượng Ag thu được là:

\[
m_{Ag} = n_{Ag} \times M_{Ag} = 0,05 \text{ mol} \times 108 \text{ g/mol} = 5,4 \text{ g}
\]

Kết luận:

Sau khi thực hiện các bước tính toán và phân tích, chúng ta có kết quả như sau:

• Công thức thực nghiệm của A, B, D là \(CH_2O\).
• Chất A: Formaldehyde (Fomanđehit), công thức phân tử \(CH_2O\).
• Chất B: Axit Lactic, công thức phân tử \(C_3H_6O_3\).
• Chất D: Glucose (Đường nho), công thức phân tử \(C_6H_{12}O_6\).
• Khối lượng Ag thu được từ phản ứng tráng gương của D là \(5,4 \text{ gam}\).

Bài tập này đã giúp các em ôn lại rất nhiều kiến thức, từ kỹ năng tính toán hóa học cơ bản đến việc nhận diện các hợp chất hữu cơ quan trọng trong đời sống. Chúc các em học tốt!