Cho 2,85 gam hợp chất hữu cơ Z (chứa C, H, O có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất) tác dụng hết với nước (có H2SO4 làm chất xúc tác), phản ứng tạo ra 2 chất hữu cơ P và Q. Khi đốt cháy hết P tạo ra 0,09 mol CO2 và 0,09 mol H2O. Khi đốt cháy hết Q tạo ra 0,03 mol CO2 và 0,045 mol H2O. Tổng lượng O2 tiêu tốn cho 2 phản ứng cháy trên đúng bằng lượng oxi tạo ra khi nhiệt phân hoàn toàn 42,66 gam KmnO4.
Trả lời câu hỏi dưới đây:
Xác định công thức phân tử của Z.
2,85 gam Z (C, H, O) + H2O → P + Q
P + O2 → CO2 + H2O
Q + O2 → CO2 + H2O
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
Số mol O2 = ½. = 0,135 = > = 0,135 . 32 = 4,32 (gam)
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
Số gam ( P + Q) = + - = 0,12. 44+ 0,135. 18 – 4,32 = 3,39 (gam)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng thủy phân Z, ta có:
= 3,39 – 2,85 = 0,54 (gam)
Trong 2,85 gam Z có : mC = mC trong CO2 = 12. 0,12 = 1,44 (gam)
mH = mH trong nước của phản ứng cháy - mH trong nước thủy phân
= 2. 0,135 – 0,54/ 18 . 2 = 0,21 (gam)
= mZ – mC – mH = 2, 85 – 1,44 – 0,21 = 1,2 (gam)
Đặt Z là CxHyOz, ta có x : y : z = 8 : 14: 5
Vậy công thức phân tử của Z là C8H14O5.