Cho X, Y (MX < MY) là hai este mạch hở, có mạch cacbon không phân nhánh. Đốt cháy hoàn toàn X hoặc Y luôn thu được CO2 có số mol bằng số mol O2 đã phản ứng. Đun nóng 30,24 gam hỗn hợp E chứa X, Y (số mol của X gấp 1,5 lần số mol Y) trong 400ml dung dịch KOH 1M, sau phản ứng chỉ thu được hỗn hợp F chứa 2 ancol và hỗn hợp G chứa 2 muối. Cho F vào bình đựng Na dư, sau phản ứng có khí H2 thoát ra và khối lượng bình tăng 15,2 gam. Đốt cháy hoàn toàn G cần vừa đủ 0,42 mol O2. Tổng số nguyên tử trong phân tử Y là
A. 19
B. 20
C. 22
D. 21
Bảo toàn gốc OH: nOH ancol = nKOH = 1.0,4 = 0,4 mol
-OH + Na → -ONa + 1/2 H2 ↑
→ nH2 = nOH/2 = 0,2 mol
Bảo toàn khối lượng: mF = 15,2 + 0,2.2 = 15,6 g.
Bảo toàn khối lượng: mmuối = 30,24 + 0,4.56 – 15,6 = 37,04 g.
Bảo toàn nguyên tố kali: nCOOK = nKOH = 0,4 mol; nK2CO3 = 0,2 mol
Đốt cháy G được: nCO2 =x; nH2O = y; nK2CO3 = z
Bảo toàn nguyên tố Oxi: 0,4.2 + 0,42.2 =0,2.3 + 2x + y (1)
Bảo toàn khối lượng: 37,04 + 0,42.32 = 0,2.138 + 44x + 18y (2)
Từ (1) và (2) ta có : x = 0,52 mol; y = 0 mol → muối không chứa H. Vậy muối phải là của axit 2 chức
→ X, Y là hai este 2 chức → nX = 0,12 mol; nY = 0,08 mol
Đặt số C trong gốc axit của X và Y là a và b
nC(X) + nC(Y) = nC(F) + nC(G) → 0,12a + 0,08b = 0,2 + 0,52
Giải phương trình nghiệm nguyên:
→ 2 muối là (COOK)2 và KOOCCºC–CºCCOOK
Mặt khác, đốt X hay Y đều cho nCO2 = nO2
→ Có dạng cacbohidrat Cn(H2O)m
Lại có X và Y đều là este 2 chức → m = 4 → X, Y đều chứa 8H trong phân tử
Do X và Y mạch hở → 2 ancol đều đơn chức → nF = nOH = 0,4 mol → MF = 39 → F có chứa ancol CH3OH
→ X là CH3OOCCOOC2H5; Y là CH3OOCCºC–CºCCOOC2H5 chứa 21 nguyên tử
→ Đáp án D