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. ...

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:

    Ÿ Tính được số mol CaCO3 và số mol KOH.

    ŸDo thêm KOH vào dung dịch X thu được kết tủa dung dịch⇒có chứa CaHCO32. Theo đề bài, để lượng kết tủa lớn nhất thì cần lượng tối thiểu KOH nên phản ứng là:

    CaHCO32+KOH→CaCO3↓+KHCO3+H2O   

    Từ PTHH và số mol KOH Số mol CaHCO32

    Ÿ Bảo toàn nguyên tố C⟹ nCO2=nCaCO3+2nCa(HCO3)2

- Xét phản ứng cháy của β-caroten:

+ Bảo toàn nguyên tố C⇒nC=nCO2

+ Bảo toàn nguyên tố H⇒nH=2nH2O

So sánh mC+mH và mβ-caroten ⇒β-caroten không chứa

Lập tỉ lệ số mol nguyên tố C và H ⇒ CTĐGN

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  

mH2O=mbinh(1) tang=6,3(g)→nH2O=6,318=0,35( mol)

+ Khí thoát ra là CO2, cho hấp thụ vào Ca(OH)2:

Ta có: nCaCO3=30100=0,3( mol);nKOH=0,1.1=0,1( mol)

Do thêm KOH vào dung dịch X thu được kết tủa ⇒ dung dịch X có chứa CaHCO32

Theo đề bài, để lượng kết tủa lớn nhất thì cần lượng tối thiểu KOH nên phản ứng là:

Bảo toàn nguyên tố C⇒nCO2=nCaCO3+2nCaHCO32=0,3+2.0,1=0,5( mol)

- Xét phản ứng cháy của β-caroten:

+ Bảo toàn nguyên tố C⇒nC=nCO2=0,5( mol)

+ Bảo toàn nguyên tố H⇒nH=2nH2O=2.0,35=0,7( mol)

Ta thấy: mC+mH=0,5.12+0,7.1=6,7=mβ−caroten=>β−carotenkhông chứa O ⇒nC:nH=0,5:0,7=5:7

Vậy CTĐGN của β-caroten là C5H7.

Chọn B.

Chú ý khi giải:

CaHCO3 phản ứng với KOH có thể xảy ra 2 phương trình hóa học sau:

(1) CaHCO32+KOH→CaCO3+KHCO3+H2O

(2) CaHCO32+2KOH→CaCO3+K2CO3+2H2O

Ở cả hai PTHH thì CaCO3 đều đạt giá trị lớn nhất. Tuy nhiên, lượng KOH dùng tối thiểu thì xảy ra phản ứng (1).