Trong phòng thí nghiệm, benzoic acid được điều chế từ toluene theo sơ đồ gồm hai giai đoạn được đánh số (1) và (2) như sau

26/28

Trong phòng thí nghiệm, benzoic acid được điều chế từ toluene theo sơ đồ gồm hai giai đoạn được đánh số (1) và (2) như sau:

C6H5CH₃→(1)+ KMnO₄ (aq), t°C6H5COOK→(2)+ HCl (aq)C6H5COOH

Trong một thí nghiệm tổng hợp benzoic acid theo sơ đồ trên, từ 2,0 mL toluene (khối lượng riêng bằng 0,867 g. mL⁻¹) thu được 1,40 gam benzoic acid. Biết KMnO₄ và HCl được lấy dư. Hiệu suất của quá trình tổng hợp benzoic acid từ toluene là h%.

Cho biết số sóng hấp thụ đặc trưng của một số liên kết trên phổ hồng ngoại như sau:

Liên kết

O–H (alcohol)

O–H

(carboxylic acid)

C=O

(ester, carboxylic acid)

Số sóng (cm⁻¹)

3650–3200

3300–2500

1780–1650

a

Giá trị của h là 60,9. (Kết quả các phép tính trung gian không được làm tròn, chỉ kết quả cuối cùng được làm tròn đến hàng phần mười.)

ĐúngSai

b

Trong phản ứng với KMnO₄ (aq) ở giai đoạn (1), toluene đóng vai trò là chất oxi hóa.

ĐúngSai

c

Trên phổ hồng ngoại của benzoic acid, tín hiệu (peak) ở 1690 cm⁻¹ đặc trưng cho liên kết O–H.

ĐúngSai

d

Trong phản ứng ở giai đoạn (2), anion C₆H₅COO⁻ là một base theo thuyết Brønsted – Lowry.

ĐúngSai

Giải thích

a. Đúng. m_toluene = 2.0,867 = 1,734 g

C6H5CH3→(1)+ KMnO₄ (aq), t°C6H5COOK→(2)+ HCl (aq)C6H5COOH

92 gam → 122 gam

1,734 gam → m_{benzoic acid LT} = 2,299434783 gam

Hiệu suất h = mTTmLT.100%=1,42,299434783.100%≈60,9%.

b. Sai. Ở (1) toluene là chất khử, KMnO₄ là chất oxi hóa.

C6H5C−3H₃→(1)+ KMnO₄ (aq), t°C6H5C+3OOK

c. Sai. Benzoic acid có nhóm OH (carboxylic acid) có tín hiệu đặc trưng ở 3300 – 2500 cm^-1.

d. Đúng. C₆H₅COO^- nhận proton (H⁺): C₆H₅COO^- + H⁺ → C₆H₅COOH.