Question

Hỗn hợp E chứa ba este đều mạch hở, trong phân tử chỉ chứa một loại nhóm chức gồm este X (C_xH_2xO₂), este Y (C_yH_2y-2O₂) và este Z (C_zH_2z-2O₄). Đun nóng 0,4 mol E với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được 25,7 gam hỗn hợp gồm ba ancol cùng dãy đồng đẳng và 49,1 gam hỗn hợp T gồm ba muối. Đốt cháy toàn bộ T cần dùng 0,275 mol O₂, thu được Na₂CO₃ và 0,49 mol hỗn hợp gồm CO₂ và H₂O. Phần trắm khối lượng của Y trong hỗn hợp E là

A. 8,35%

B. 9,47%

C. 7,87%              

D. 8,94%

Answer 1

Chọn A.

Cách 1: X có CTPT C_nH_2nO₂ là este no, đơn chức, mạch hở  → ancol tạo X là no, đơn chức mạch hở.

→ cả ba ancol cùng dãy đồng đẳng no, đơn chức, mạch hở  →  Z tạo từ axit hai chức và ancol đơn chức.

Theo đó, n_{hỗn muối T} = n_E = 0,04 mol. “Cảm nhận” đôt T đủ giả thiết để giải. Thật vậy:

*Phản ứng đốt cháy:  

 

Gọi số mol Na₂CO₃ là x mol  → ∑ n C O O N a = 2 a    mol. Bảo toàn nguyên tố O với YTHH 01 có:

Phương trình:  

 

→  Bảo toàn khối lượng: 49,1 +0,275.32= 106a+44(0,06+a)+18(0,43-a)  → a=0,36 

*YTHH 01 cho 0,72 mol Na trong 0,4 mol T   →  có 0,32 mol Y’ và suy ra 0,05 mol X’ (*)

-Biện luận 1: có phương trình:  

Với n’, m’, x’ là các số nguyên và  

Dấu “=” xảy ra ở (*) khi và chỉ khi n’ = 1; m’ = 3 và x’ = 2.

Tóm lại, ở đôt cháy muối xử lí có được: 0,05 mol HCOONa; 0,03 mol C₂H₃COONa và 0,32 mol (COONa)₂.

-Biện luận 2: nếu ancol tạo Z là C₂H₅OH trở lên thì m a n c o l ≥ 0 , 32 . 2 . 46 = 29 , 44 < 25 , 7   g a m  

=> ancol tạo Z là CH₃OH hay Z là (COOCh₃)₃. Giả sử X là HCOOR và Y là C₂H₃COOR’.

Ta có  

Giải phương trình nghiệm nguyên có R = 43 (gốc C₃H₇-) và R’ = 57 (gốc C₄H₉-).

Vậy hỗn hợp E có 0,03 mol este Y là  C 2 H 3 C O O C 4 H 9 ( M = 128 )  

Bảo toàn khối lượng phản ứng thủy phân có  m E = 25 , 7 + 49 , 1 - 0 , 72 . 40 = 46   g a m  

=>  Yêu cầu  % m Y   t r o n g   E = 0 , 03 . 128 46 . 100 % ≈ 46   %  

Cách 2: Suy luận như trên có  n m u o i = n e s t e = 0 , 4   m o l  

*Quy muối gồm: x mol HCOONa; y mol C₂H₃COONa; z mol (COONa)₂ và a mol CH₂. Ta có hệ 4 ẩn”

·        Tổng số mol các muối: x + y + z = 0,4 mol                   (1)

·        Tổng số mol H₂O và CO₂:  x + 4y + z + 2a = 0,49mol                  (2)

·        Tổng khối lương muối T: 68x + 94y + 134z + 14a = 49,1 gam    (3)

·        Số mol O₂ cần để đốt là: 0,5x + 3y + 0,5z + 1,5a = 0,275 mol   (4)

Giải hệ ta được: x = 0,05 mol; y = 0,03 mol; z = 0,32 mol; a = 0  → ∑ n a n c o l = 0 , 72   m o l    

Lại quy đổi ancol gồm 0,72 mol CH₃OH và 0,32 mol CH₂. Thấy: 0,19= 0,05.2+0,03.3 

=> có 0,05 HCOOC₃H₇ và 0,03 C₂H₃COOC₄H₉ và 0,32 mol _{( C O O C H 3 ) 2} →  Yêu cầu như cách 1.

Cách 3: gọi số mol X, Y, Z lần lượt là x, y, z mol.

Có  n N a O H = x + y + 2 z = n C O O N a = n O   t r o n g   m u o i  Lại có  n O   t r o n g   N a 2 C O 3 = 3 ( x + y + z ) 2 m o l  

→  Bảo toàn O phản ứng đốt có  

 có 1 anccol là CH₃OH.

→  tiếp tục giải và biện luận tương tự cách 1.