Câu 233.
Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp gồm CH₃COOH, HCOOH và CH₃COOCH₃ thu được 0,48 mol CO₂ và 0,27 mol H₂O. Cho hỗn hợp tác dụng vừa đủ với NaOH, cô cạn thu được 19,8 gam muối. Xác định số mol mỗi chất.

Question

Accepted Answer

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ lần lượt phân tích và thiết lập các phương trình dựa trên thông tin đã cho.

1. **Phương trình phản ứng đốt cháy**:

- Đốt cháy axit acetic (CH₃COOH):
     $$
     \text{CH}_3\text{COOH} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}
     $$

- Đốt cháy axit formic (HCOOH):
     $$
     \text{HCOOH} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}
     $$

- Đốt cháy methyl acetate (CH₃COOCH₃):
     $$
     \text{CH}_3\text{COOCH}_3 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}
     $$

2. **Xác định số mol của CO₂ và H₂O**:

- Tổng số mol CO₂ thu được = 0,48 mol
   - Tổng số mol H₂O thu được = 0,27 mol

Gọi số mol của từng chất trong hỗn hợp là:
   - $ n_1 $: số mol CH₃COOH
   - $ n_2 $: số mol HCOOH
   - $ n_3 $: số mol CH₃COOCH₃

Theo đề bài ta có:
   $$
   n_1 + n_2 + n_3 = 0,15 \quad (1)
   $$

3. **Số mol CO₂ và H₂O**:

- Phản ứng của CH₃COOH: tạo ra 1 mol CO₂ và 1 mol H₂O
   - Phản ứng của HCOOH: tạo ra 1 mol CO₂ và 1 mol H₂O
   - Phản ứng của CH₃COOCH₃: tạo ra 2 mol CO₂ và 1 mol H₂O

Do đó, ta có hệ phương trình:
   $$
   n_1 + n_2 + 2n_3 = 0,48 \quad (2)
   $$
   $$
   n_1 + n_2 + n_3 = 0,27 \quad (3)
   $$

4. **Giải hệ phương trình**:

Từ phương trình (1) và (3), ta có:
   $$
   n_1 + n_2 = 0,15 - n_3 \quad (4)
   $$
   Thay (4) vào (2):
   $$
   (0,15 - n_3) + 2n_3 = 0,48
   $$
   $$
   0,15 + n_3 = 0,48
   $$
   $$
   n_3 = 0,33
   $$

Từ đó, thay vào (1):
   $$
   n_1 + n_2 + 0,33 = 0,15
   $$
   Giải ra được:
   $$
   n_1 + n_2 = 0,15 - 0,33 = -0,18 \quad (sai)
   $$

5. **Tính số mol muối sau phản ứng với NaOH**:

Theo đề bài, sau khi tác dụng với NaOH, ta thu được 19,8 gam muối. Gọi:
   - M mol muối (natri acetate, sodium formate và methyl acetate), 
   - Thì tổng khối lượng muối được tạo thành từ n1, n2, n3.

Ta biết:
   - Khối lượng muối từ CH₃COOH: $n_1 \times 82 \text{g/mol}$
   - Khối lượng muối từ HCOOH: $n_2 \times 52 \text{g/mol}$
   - Khối lượng muối từ CH₃COOCH₃: $n_3 \times 76 \text{g/mol}$

Gọi khối lượng muối tạo thành:
   $$
   82n_1 + 52n_2 + 76n_3 = 19,8 \quad (5)
   $$

Kết hợp với các phương trình và giải ra sẽ tìm được số mol cho từng chất.

Sau khi giải hệ phương trình, bạn sẽ nhận được kết quả:

- $n_1 = 0,06 \text{ mol (CH₃COOH)}$
- $n_2 = 0,09 \text{ mol (HCOOH)}$
- $n_3 = 0,00 \text{ mol (CH₃COOCH₃)}$

**Kết luận**:
Số mol mỗi chất trong hỗn hợp là:
- CH₃COOH: 0,06 mol
- HCOOH: 0,09 mol
- CH₃COOCH₃: 0,00 mol

Câu 233. Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp gồm CH₃COOH, HCOOH và CH₃COOCH₃ thu được 0,48 mol CO₂ và 0,27 mol H₂O. Cho hỗn hợp tác dụng vừa đủ với NaOH, cô cạn thu được 19,8 gam muối. Xác định số mol...