Hợp chất hữu cơ đơn chức X ở điều kiện thường là chất lỏng, có mùi thơm hoa quả, được ứng dụng làm dung môi vecni, sơn mài, hương liệu nhân tạo,...Kết quả phân tích nguyên tố cho thấy X có thành phần phần trăm về khối lượng của carbon và hydrogen lần lượt là 64,615% và 10,760%, còn lại là oxygen. Trên phổ MS của X thấy xuất hiện tín hiệu của ion phân tử [M⁺] có giá trị m/z = 130.
Khi cho X tác dụng với dung dịch NaOH sinh ra chất hữu cơ Y và muối sodium của carboxylic acid Z. Trong đó Y được tạo ra khi cho 3-methylbutanal tác dụng với LiAlH₄.
Để điều chế X trong phòng thí nghiệm, một học sinh đã đun nóng 12,00 ml Y với 6,00 mL Z (có dung dịch H₂SO₄ đặc làm xúc tác), thu được 6,00 mL X. Cho biết d_X = 0,876 g/mL, d_Y = 0,81 g/mL, d_Z = 1,05 g/mL. Hiệu suất của phản ứng điều chế X là a%. Giá trị của a bằng bao nhiêu? (kết quả làm tròn đến hàng phần mười)
Hợp chất hữu cơ đơn chức X ở điều kiện thường là chất lỏng, có mùi thơm hoa quả, được ứng dụng làm dung môi vecni, sơn mài, hương liệu nhân tạo,...Kết quả phân tích nguyên tố cho thấy X có thành phần phần trăm về khối lượng của carbon và hydrogen lần lượt là 64,615% và 10,760%, còn lại là oxygen. Trên phổ MS của X thấy xuất hiện tín hiệu của ion phân tử [M⁺] có giá trị m/z = 130.
Khi cho X tác dụng với dung dịch NaOH sinh ra chất hữu cơ Y và muối sodium của carboxylic acid Z. Trong đó Y được tạo ra khi cho 3-methylbutanal tác dụng với LiAlH₄.
Để điều chế X trong phòng thí nghiệm, một học sinh đã đun nóng 12,00 ml Y với 6,00 mL Z (có dung dịch H₂SO₄ đặc làm xúc tác), thu được 6,00 mL X. Cho biết d_X = 0,876 g/mL, d_Y = 0,81 g/mL, d_Z = 1,05 g/mL. Hiệu suất của phản ứng điều chế X là a%. Giá trị của a bằng bao nhiêu? (kết quả làm tròn đến hàng phần mười)
Khi cho X tác dụng với dung dịch NaOH sinh ra chất hữu cơ Y và muối sodium của carboxylic acid Z. Trong đó Y được tạo ra khi cho 3-methylbutanal tác dụng với LiAlH₄.
Để điều chế X trong phòng thí nghiệm, một học sinh đã đun nóng 12,00 ml Y với 6,00 mL Z (có dung dịch H₂SO₄ đặc làm xúc tác), thu được 6,00 mL X. Cho biết d_X = 0,876 g/mL, d_Y = 0,81 g/mL, d_Z = 1,05 g/mL. Hiệu suất của phản ứng điều chế X là a%. Giá trị của a bằng bao nhiêu? (kết quả làm tròn đến hàng phần mười)
Đáp án chính thức: 38,5
Hướng dẫn giải chi tiết
Từ phổ MS ⇒ M_X = 130
Công thức của X là C_xH_yO_z ⇒ 130/100 = %m_C/(12x) = %m_H/y = %m_O/(16z) = 64,615/(12x) = 10,76/y = 24,625/(16z)
⇒ x = 7; y = 14; z = 2 ⇒ Công thức của X là C₇H₁₄O₂
X + NaOH → RCOONa + Y
(CH₃)₂CHCH₂CHO —(LiAlH₄)→ (CH₃)₂CHCH₂CH₂OH
⇒ X là CH₃COOCH₂CH₂CH(CH₃)₂ : isoamyl acetate ⇒ Z là acetic acid
(CH₃)₂CHCH₂CH₂OH + CH₃COOH ⇌(H₂SO₄ (đặc), t°) CH₃COOCH₂CH₂CH(CH₃)₂ + H₂O
n_X = (6,00.0,876)/130 = 657/16250 mol; n_Y = (12,00.0,81)/88 ≈ 0,1105 mol; n_Z = (6,00.1,05)/60 = 0,105 mol
⇒ Hiệu suất tính theo chất Z ⇒ H = (657/16250)/0,105 .100% = 38,505 ⇒ a = 38,5
Công thức của X là C_xH_yO_z ⇒ 130/100 = %m_C/(12x) = %m_H/y = %m_O/(16z) = 64,615/(12x) = 10,76/y = 24,625/(16z)
⇒ x = 7; y = 14; z = 2 ⇒ Công thức của X là C₇H₁₄O₂
X + NaOH → RCOONa + Y
(CH₃)₂CHCH₂CHO —(LiAlH₄)→ (CH₃)₂CHCH₂CH₂OH
⇒ X là CH₃COOCH₂CH₂CH(CH₃)₂ : isoamyl acetate ⇒ Z là acetic acid
(CH₃)₂CHCH₂CH₂OH + CH₃COOH ⇌(H₂SO₄ (đặc), t°) CH₃COOCH₂CH₂CH(CH₃)₂ + H₂O
n_X = (6,00.0,876)/130 = 657/16250 mol; n_Y = (12,00.0,81)/88 ≈ 0,1105 mol; n_Z = (6,00.1,05)/60 = 0,105 mol
⇒ Hiệu suất tính theo chất Z ⇒ H = (657/16250)/0,105 .100% = 38,505 ⇒ a = 38,5