Giải bài tập SBT Hóa 9 Bài 46: Mối liên hệ giữa etilen, rượu etylic và axit axetic

A, B, C là ba chất hữu cơ có các tính chất sau .

- Khi đốt cháy A, B đều thu được số mol CO₂ bằng số mol H₂O.

- B lầm mất màu dung dịch brom.

- C tắc dụng được với Na.

- A tác dụng được với Na và NaOH.

Hỏi A, B, C là những chất nào trong số các chất sau ?

C₄H₈ ; C₂H₄O₂ ; C₃H₈O.

Hãy viết công thức cấu tạo của các chất trên.

Phương pháp giải

Sản phẩm cháy thu được số mol CO₂ bằng số mol H₂O → phân tử hữu cơ có 1 liên kết π

Chất làm mất màu dung dịch brom → có ít nhất 1 kết đôi C=C

Chất tác dụng với Na → có nhóm OH hoặc COOH

Chất tác dụng được với Na và NaOH → có nhóm COOH

Hướng dẫn giải

A tác dụng được với Na và NaOH. Vậy theo đề bài A là axit và có công thức phân tử là C₂H₄O₂. Công thức cấu tạo là CH₃COOH.

C tác dụng được với Na, vậy C có công thức phân tử là C₃H₈O và có công thức cấu tạo là 

CH₃ - CH(OH) - CH₃ và CH₃ - CH₂ - CH₂ -OH

B làm mất màu dung dịch brom: B là C₄H₈ và có công thức cấu tạo là CH₂ = CH - CH₂ - CH₃ hoặc CH₃ - CH = CH - CH₃ hoặc CH₂ = C(CH₃) - CH₃ 

Từ etilen, viết các phương trình hoá học (ghi rõ điều kiện) điều chế các chất sau: axit axetic, etyl axetat.

Phương pháp giải

Xem tính chất hóa học etilen, axit axetic.

Hướng dẫn giải

Tiến hành điều chế các chất theo sơ đồ chuyển đổi sau :

C₂H₄ → C₂H₅OH → CH₃COOH → CH₃COOC₂H₅.

C₂H₄ + H₂O → C₂H₅OH

C₂H₅OH + O₂ → CH₃COOH + H₂O

CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O

Chỉ dùng H₂O và một hoá chất, hãy phân biệt các chất sau :

a) Rượu etylic, axit axetic, etyl axetat.

b) Rượu etylic, axit axetic, benzen.

Phương pháp giải

Dùng nước để phân biệt dựa vào tính tan: những chất không tan trong nước xuất hiện sự phân lớp. Sử dụng quỳ tím có thể nhận biết axit hữu cơ.

Hướng dẫn giải

a) TN1. Dùng quỳ tím nhận ra CH₃COOH. Mẫu nào làm quỳ tím chuyển đỏ là axit axetic, còn lại là rượu etylic và etylaxetat

TN2. Dùng H₂O nhận ra rượu etylic (tan trong nước), chất còn lại không tan trong nước là etyl axetat.

b) - Cho quỳ tím vào từng mẫu thử, mẫu làm quỳ tím chuyển đỏ là axit axetic, còn lại là hai chất kia.

- Dùng nước nhận biết hai chất còn lại, chất nào tan vô hạn trong nước là C₂H₅OH

Hỗn hợp X gồm axit axetic và một axit hữu cơ có công thức C_nH_2n+1COOH. Tỉ lệ số mol tương ứng của hai axit là 1 : 2. Cho a gam hỗn hợp hai axit tác dụng vừa đủ với 300 ml dung dịch NaOH 1M rồi cô cạn thì thu được 27,4 gam hỗn hợp hai muối khan.

a) Hãy viết các phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.

b) Xác định công thức phân tử của axit.

c) Tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi axit trong hỗn hợp.

Phương pháp giải

Gọi số mol axit axetic là x thì số mol axit hữu cơ còn lại là 2x. Dựa vào PTHH và số mol NaOH tìm x, dựa vào khối lượng muối tìm được n. 

Hướng dẫn giải

a) Phương trình hóa học:

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

C_nH_2n+1COOH + NaOH → C_nH_2n+1COONa + H₂O

b) Gọi số mol của axit axetịc trong hỗn hợp là x.

Số mol của axit C_nH_2n+1COOH trong hỗn hợp là 2x.

Phương trình hoá học của phản ứng giữa X với NaOH

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

   x mol       x mol

C_nH_2n+1COOH + NaOH → C_nH_2n+1COONa + H₂O

  2x mol            2x mol

Theo đầu bài ta có :

nNaOH = 300/1000 x 1 = 0,3 mol

Theo phương trình: x + 2x = 0,3 → x = 0,1 (mol)

Khối lượng của CH₃COONa là : 0,1.(15 + 44+ 23) = 8,2 (gam).

Khối lượng của C_nH_{2n + 1}COONa là: 0,2.(14n + 68) = (2,8n + 13,6).

Theo đề bài : 8,2 + 2,8n + 13,6 = 27,4

Vậy : 2,8n = 27,4 - 21,8 = 5,6.

→ n = 2. 

Công thức của axit là C₂H₅COOH.

c) Ta có khối lượng axit axetic là : 60.0,1 = 6 (gam).

Khối lượng C₂H₅COOH là : 74.0,2 = 14,8 (gam).

Vậy mhh : (6 + 14,8) = 20,8 (gam).

→ % khối lượng axit axetic : 6/20,8 x 100% = 28,85%

% khối lượng C₂H₅COOH: 100 - 28,85 = 71,15 (%).

Giấm ăn được điều chế bằng cách lên men dung dịch rượu etylic ở nồng độ thấp. Hãy tính khối lượng giấm ăn 5% thu được khi lên men 50 lít rượu etylic 4°. Biết hiệu suất của quá trình lên men là 80%.

Phương pháp giải

Tính toán theo phương trình hóa học, tính đến độ rượu và hiệu suất.

Hướng dẫn giải

Ta có:

VC₂H₅OH = 50.4/100 = 2 lít

→ mC₂H₅OH  = 2.1000.0,8 = 1600g

Phương trình hóa học :

C₂H₅OH + O₂ → CH₃COOH + H₂O

  46 gam            60 gam

1600gam                x

→ \(x = \frac{{1600.60}}{{46}}\)

Vì hiệu suất đạt 80% → \({m_{C{H_3}COOH}} = \frac{{1600.60.80}}{{46.100}} = 1669,6g\)

→ mgiấm = \(\frac{{1669,6}}{5}.100 = 33392g\) = 33,392 kg