Câu hỏi
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.
Phương pháp giải:
- 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.
▪ 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
▪ Bảo toàn nguyên tố C ⟹ \({n_{C{O_2}}} = {n_{CaC{{\rm{O}}_3}}} + 2{n_{Ca{{(HC{O_3})}_2}}}\)
- 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
Lời giải chi tiết:
- 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 ⟹ \({m_{{H_2}O}} = {m_{binh(1)\tan g}} = 6,3\left( g \right) \to {n_{{H_2}O}} = \frac{{6,3}}{{18}} = 0,35\left( {mol} \right)\)
+ Khí thoát ra là CO2, cho hấp thụ vào Ca(OH)2:
Ta có: \({n_{CaC{{\rm{O}}_3}}} = \frac{{30}}{{100}} = 0,3\left( {mol} \right);{n_{K{\rm{O}}H}} = 0,1.1 = 0,1\left( {mol} \right)\)
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)
Bảo toàn nguyên tố C ⟹ \({n_{C{O_2}}} = {n_{CaC{{\rm{O}}_3}}} + 2{n_{Ca{{(HC{O_3})}_2}}} = 0,3 + 2.0,1 = 0,5\left( {mol} \right)\)
- 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.
Chọn B.
Câu hỏi trước
