Trong phòng thí nghiệm, benzoic acid được điều chế từ toluene theo sơ đồ gồm hai giai đoạn được đánh số (1) và (2) như sau:

$$C_6{H}_{5}C{H}_3\underset{(1)}{\overset{+KMn{O}_4(aq),t^{\circ }}{\to }}{C}_6{H}_{5}COOK\underset{(2)}{\overset{+HCl(aq)}{\to }}{C}_6{H}_{5}COOH$$

Trong một thí nghiệm tổng hợp benzoic acid theo sơ đồ trên, từ 2,0 mL toluene (khối lượng riêng bằng 0,867 g L⁻¹) thu được 1,40 gam benzoic acid. Biết KMnO₄ và HCl được lấy dư. Hiệu suất của quá trình tổng hợp benzoic acid từ toluene là h%.

Cho biết số sóng hấp thụ đặc trưng của một số liên kết trên phổ hồng ngoại như sau:

Liên kết	O–H (alcohol)	O–H (carboxylic acid)	C=O (ester, carboxylic acid)
Số sóng (cm⁻¹)	3650–3200	3300–2500	1780–1650

a) Đúng. m_toluene = 2.0,867 = 1,734 g

$$C_6{H}_{5}C{H}_3-\underset{(1)}{\overset{+KMn{O}_4(aq),t°}{\to }}{C}_6{H}_{5}COOK-\underset{(2)}{\overset{+HCl(aq)}{\to }}{C}_6{H}_{5}COOH$$

92 gam → 122 gam

1,734 gam → m_benzoic acid LT = 2,299434783 gam

Hiệu suất h = $\frac{m_{TT}}{m_{LT}}.100\%=\frac{1,4}{2,299434783}.100\%\approx 60,9\%$.

b) Sai vì ở (1) toluene là chất khử, KMnO₄ là chất oxi hóa.

$$C_6{H}_5\stackrel{-3}{C}{H}_3-\underset{(1)}{\overset{+KMn{O}_4(aq),t^o}{\to }}{C}_6{H}_5\stackrel{+3}{C}OOK$$

c) Sai vì benzoic acid có nhóm OH (carboxylic acid) có tín hiệu đặc trưng ở 3300 – 2500 cm⁻¹.

d) Đúng vì C₆H₅COO⁻ nhận proton (H⁺): C₆H₅COO⁻ + H⁺ → C₆H₅COOH
a) Đúng. m_toluene = 2.0,867 = 1,734 g. 92 gam → 122 gam; 1,734 gam → m_benzoic acid LT = 2,299434783 gam. Hiệu suất h = $\frac{m_{TT}}{m_{LT}}.100\%=\frac{1,4}{2,299434783}.100\%\approx 60,9\%$.
b) Sai vì ở (1) toluene là chất khử, KMnO₄ là chất oxi hóa. $$C_6{H}_5\stackrel{-3}{C}{H}_3-\underset{(1)}{\overset{+KMn{O}_4(aq),t^o}{\to }}{C}_6{H}_5\stackrel{+3}{C}OOK$$
c) Sai vì benzoic acid có nhóm OH (carboxylic acid) có tín hiệu đặc trưng ở 3300 – 2500 cm⁻¹.
d) Đúng vì C₆H₅COO⁻ nhận proton (H⁺): C₆H₅COO⁻ + H⁺ → C₆H₅COOH