β-Caroten (chất hữu cơ có trong củ cà rốt) có màu da cam. Nhờ tác dụng của enzim trong ruột non, β-caroten chuyển thành vitamin A nên nó còn được gọi là tiền vitamin A. Oxi hoá hoàn toàn 6,7 gam β-caroten rồi dẫn sản phẩm cháy qua bình (1) đựng dung dịch H2SO4 đặc thấy khối lượng bình (1) tăng 6,3 gam. Sau đó, khí thoát ra được dẫn qua qua bình (2) đựng dung dịch Ca(OH)2 thu được 30,0 gam kết tủa và dung dịch X. Thêm dung dịch KOH 1,0 M vào X, thu được kết tủa. Để lượng kết tủa thu được là lớn nhất thì cần tối thiểu 100,0 ml dung dịch KOH. Công thức đơn giản nhất của β-caroten là
-
A.
C5H9.
-
B.
C5H7.
-
C.
C5H8.
-
D.
C5H6.
Bước 1: Tính số mol CaCO3 và số mol KOH
- Dẫn sản phẩm cháy qua bình (1) đựng H2SO4 đặc và bình (2) đựng dung dịch Ca(OH)2:
+ Axit H2SO4 đặc có tính háo nước nên hấp thụ nước ⟹ Lượng H2O
+ Khí thoát ra là CO2, cho hấp thụ vào Ca(OH)2:
⟹ Tính được số mol CaCO3 và số mol KOH.
Bước 2: Tính số mol Ca(HCO3)2
- Do thêm KOH vào dung dịch X thu được kết tủa
⟹ dung dịch X có chứa Ca(HCO3)2.
- Theo đề bài, để lượng kết tủa lớn nhất thì cần lượng tối thiểu KOH nên phản ứng là:
Ca(HCO3)2 + KOH → CaCO3 ↓ + KHCO3 + H2O
- Từ PTHH và số mol KOH ⟹ Số mol Ca(HCO3)2
Bước 3: Tính số mol CO2
- Bảo toàn nguyên tố C
⟹ \({n_{C{O_2}}} = {n_{CaC{{\rm{O}}_3}}} + 2{n_{Ca{{(HC{O_3})}_2}}}\)
Bước 4: Tìm CTĐGN của β-caroten
- Xét phản ứng cháy của β-caroten:
+ Bảo toàn nguyên tố C ⟹ \({n_C} = {n_{C{O_2}}}\)
+ Bảo toàn nguyên tố H ⟹ \({n_H} = 2{n_{{H_2}O}}\)
- So sánh (mC + mH) và mβ-caroten ⟹ β-caroten không chứa O
- Lập tỉ lệ số mol nguyên tố C và H ⟹ CTĐGN
Bước 1: Tính số mol CaCO3 và số mol KOH
- Dẫn sản phẩm cháy qua bình (1) đựng H2SO4 đặc và bình (2) đựng dung dịch Ca(OH)2:
+ Axit H2SO4 đặc có tính háo nước nên hấp thụ nước
⟹ \({m_{{H_2}O}} = {m_{binh(1)\tan g}} = 6,3\left(g \right) \to {n_{{H_2}O}} = \dfrac{{6,3}}{{18}} = 0,35\left({mol} \right)\)
+ Khí thoát ra là CO2, cho hấp thụ vào Ca(OH)2:
Ta có:
\({n_{CaC{{\rm{O}}_3}}} = \dfrac{{30}}{{100}} = 0,3\left({mol} \right);{n_{K{\rm{O}}H}} = 0,1.1 = 0,1\left({mol} \right)\)
Bước 2: Tính số mol Ca(HCO3)2
- Do thêm KOH vào dung dịch X thu được kết tủa
⟹ dung dịch X có chứa Ca(HCO3)2
- Theo đề bài, để lượng kết tủa lớn nhất thì cần lượng tối thiểu KOH nên phản ứng là:
Ca(HCO3)2 + KOH → CaCO3 ↓ + KHCO3 + H2O
0,1 ← 0,1 (mol)
Bước 3: Tính số mol CO2
- Bảo toàn nguyên tố C ⟹ \({n_{C{O_2}}} = {n_{CaC{{\rm{O}}_3}}} + 2{n_{Ca{{(HC{O_3})}_2}}} = 0,3 + 2.0,1 = 0,5\left({mol} \right)\)
Bước 4: Tìm CTĐGN của β-caroten
- Xét phản ứng cháy của β-caroten:
+ Bảo toàn nguyên tố C ⟹ \({n_C} = {n_{C{O_2}}} = 0,5\left({mol} \right)\)
+ Bảo toàn nguyên tố H ⟹ \({n_H} = 2{n_{{H_2}O}} = 2.0,35 = 0,7\left({mol} \right)\)
- Ta thấy: mC + mH = 0,5.12 + 0,7.1 = 6,7 = mβ-caroten ⟹ β-caroten không chứa O
⟹ nC : nH = 0,5 : 0,7 = 5 : 7
Vậy CTĐGN của β-caroten là C5H7.
Đáp án : B
Các bài tập cùng chuyên đề
Phát biểu nào sau được dùng để định nghĩa công thức đơn giản nhất của hợp chất hữu cơ?
Cho chất axetilen (C2H2) và benzen (C6H6), hãy chọn nhận xét đúng trong các nhận xét sau :
Đốt cháy một hợp chất hữu cơ X trong oxi vừa đủ, người ta thấy thoát ra khí CO2, hơi H2O và khí N2. Chọn kết luận chính xác nhất trong các kết luận sau :
Hợp chất X có CTĐGN là CH3O. CTPT nào sau đây ứng với X ?
Hợp chất X có CTĐGN là C4H9ClO. CTPT nào sau đây ứng với X ?
Một chất hữu cơ A có 51,3% C ; 9,4% H ; 12% N ; 27,3% O. Tỉ khối hơi của A so với không khí là 4,034. CTPT của A là
Chất hữu cơ A chứa 7,86% H ; 15,73% N về khối lượng. Đốt cháy hoàn toàn 2,225 gam A thu được CO2, hơi nước và khí nitơ, trong đó thể tích khí CO2 là 1,68 lít (đktc). CTPT của A là (biết MA < 100) :
Một hợp chất hữu cơ Z có % khối lượng của C, H, Cl lần lượt là : 14,28% ; 1,19% ; 84,53%. CTPT của Z là :
Chất hữu cơ X có M = 123 và khối lượng C, H, O và N trong phân tử theo thứ tự tỉ lệ với 72 : 5 : 32 : 14. CTPT của X là :
Khi đốt cháy hoàn toàn một amin đơn chức X, thu được 16,80 lít khí CO2 ; 2,80 lít N2 (các thể tích đo ở đktc) và 20,25 gam H2O. CTPT của X là :
Oxi hóa hoàn toàn 4,02 gam một hợp chất hữu cơ X chỉ thu được 3,18 gam Na2CO3 và 0,672 lít khí CO2. CTĐGN của X là :
Đốt cháy hoàn toàn m gam một amin X bằng lượng không khí vừa đủ thu được 17,6 gam CO2, 12,6 gam H2O và 69,44 lít N2 (đktc). Giả thiết không khí chỉ gồm N2 và O2 trong đó oxi chiếm 20% thể tích không khí. X có công thức là
Đốt cháy hoàn toàn 1,47 gam chất hữu cơ X (chỉ chứa C, H, O) bằng 1,0976 lít khí O2 (ở đktc) lượng dùng vừa đủ thì sau thí nghiệm thu được H2O, 2,156 gam CO2. Tìm CTPT của X, biết tỉ khối hơi của X so với không khí nằm trong khoảng 3< dX < 4.
Đốt cháy hoàn toàn 1,88 gam chất hữu cơ A (chứa C, H, O) cần 1,904 lít O2 (đktc) thu được CO2 và hơi nước theo tỉ lệ thể tích 4 : 3. Biết tỉ khối của A so với không khí nhỏ hơn 7. Công thức phân tử của A là
Phân tích x gam chất hữu cơ X chỉ thu được a gam CO2 và b gam H2O. Biết 3a = 11b và 7x = 3(a + b). Tỉ khối hơi của X so với không khí nhỏ hơn 3. CTPT của X là :
Hiđrocacbon A có tỉ khối so với He bằng 14. CTPT của A là :
Một hợp chất hữu cơ A có tỉ khối so với không khí bằng bằng 2. Đốt cháy hoàn toàn A bằng khí O2 thu được CO2 và H2O. Có bao nhiêu công thức phân tử phù hợp với A ?
Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon X ở thể khí. Sản phẩm cháy thu được cho hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 thấy có 10 gam kết tủa xuất hiện và khối lượng bình đựng dung dịch Ca(OH)2 tăng 16,8 gam. Lọc bỏ kết tủa, cho nước lọc tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư lại thu được kết tủa, tổng khối lượng hai lần kết tủa là 39,7 gam. CTPT của X là :
Đốt cháy hoàn toàn một hợp chất hữu cơ X cần 6,72 lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 thấy có 19,7 gam kết tủa xuất hiện và khối lượng dung dịch giảm 5,5 gam. Lọc bỏ kết tủa, đun nóng nước lọc lại thu được 9,85 gam kết tủa nữa. CTPT của X là:
Đốt cháy 1 lít hơi hiđrocacbon với một thể tích không khí (lượng dư). Hỗn hợp khí thu được sau khi hơi H2O ngưng tụ có thể tích là 18,5 lít, cho qua dung dịch KOH dư còn 16,5 lít, cho hỗn hợp khí đi qua ống đựng photpho dư thì còn lại 16 lít. Xác định CTPT của hợp chất trên biết các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất và O2 chiếm 1/5 không khí, còn lại là N2.
