X, Y, Z là các chất hữu cơ ( chứa C, H, O), mỗi chất chỉ chứa 1 loại nhóm chức. Khi cho X, Y phản ứng với nhau tạo ra Z. Có hỗn hợp E gồm số mol bằng nhau của X, Y, Z. Nếu cho E tác dụng hết với NaHCO3 thì thu được V lít khí và muối natri của X. Nếu cho E tác dụng hết với Na thì thu được 0,75V lít khí ( các thể tích khí được đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất) và số mol khí bằng ½ số mol hỗn hợp E. Đốt cháy hoàn toàn 1,62 gam muối natri ở trên của X thu được 672 ml CO2 ( đktc) và 0,36 gam nước, còn lại là một chất rắn. Đun nóng Y với dung dịch H2SO4 đặc thu được sản phẩm hữu cơ Y1 có tỉ khối hơi so với Y là 34/43. Đun nóng Y1 với dung dịch KMnO4/ H2SO4 được Y2 là sản phẩm hữu cơ duy nhất, không có khí thoát ra, Y2 có cấu tạo mạch cacbon thẳng và là điaxit.
(a) Viết công thức cấu tạo của X, Y, Z, Y1 và Y2.
(b) Chia 5,6 gam hỗn hợp G gồm X, Y, Z thành hai phần bằng nhau. Đốt cháy hoàn toàn phần thứ nhất cần dùng vừa hết 9,408 lít khí oxi (đktc). Phần thứ hai phản ứng vừa đủ với 40 ml dung dịch NaOH 2M, trong hỗn hợp sau phản ứng có chứa a gam muối của X và b gam chất Y. Tính các giá trị của a và b.
(a)- Khi cho E tác dụng với NaHCO3 sinh ra V lít khí (CO2) và muối natri của X => X là axit
- Ta thấy thể tích khí sinh ra khi cho E tác dụng với Na (khí H2) lớn hơn 0,5 lần thể tích khí khi cho E tác dụng với NaHCO3 (khí CO2) => Y là ancol
Vậy E gồm axit X, ancol Y và este Z (tạo bởi X, Y)
Giả sử V lít tương ứng với 1 (mol) khí
+ nCO2 = n-COOH = 1 (mol)
+ nH2 = 0,5n-COOH + 0,5n-OH => 0,75 = 0,5.1 + 0,5n-OH => n-OH = 0,5 (mol)
+ n hỗn hợp = 2nH2 = 1,5 mol => nX = nY = nZ = 1,5:3 = 0,5 mol
Số chức của axit X là: 1 : 0,5 = 2
Số chức của ancol Y là: 0,5 : 0,5 = 1
=> Este Z có 2 chức
* Đốt cháy muối natri của X:
Muối natri của X có dạng RO4Na2
Gọi số mol muối của X là x (mol)
BTNT Na: nNa2CO3 = n muối = x (mol)
BTNT O: 4n muối + 2nO2 = 2nCO2 + nH2O + 2nNa2CO3
=> 4x + 2nO2 = 0,03.2 + 0,02 + 3x => nO2 = 0,04 – 0,5x (mol)
BTKL: m muối + mO2 = mCO2 + mH2O + mNa2CO3
=> 1,62 + 32(0,04 - 0,5x) = 0,03.44 + 0,02.18 + 106x
=> x = 0,01 mol
=> M muối = 162 => R + 16.4 + 23.2 = 162 => R = 28 => CTPT của X là C4H6O4
* Đun nóng Y với H2SO4 đặc thu được Y1 có tỉ khối so với Y là 34/43 => phản ứng tách nước tạo anken
=> MY1 = MY – 18
=> dY1/Y = (MY-18)/MY = 34/43 => MY = 86 (C5H10O)
Mà khi đun Y1 với KMnO4/H2SO4 thu được Y2 duy nhất, không có khí thoát ra, Y2 có cấu tạo mạch thẳng và là điaxit nên Y1 có cấu tạo mạch vòng, chứa 1 liên kết đôi.
- Cấu tạo Y1:
- Cấu tạo Y2: HOOC-(CH2)3-COOH
- Cấu tạo Y: 
- Cấu tạo X:
HOOC-CH2-CH2-COOH hoặc HOOC-CH(CH3)-COOH
- Cấu tạo Z:
Hoặc
(b)Giả sử số mol mỗi chất trong ½ hỗn hợp G:
- Khối lượng của ½ hỗn hợp G:
118x + 86y + 254z = 7,8 (1)
- Đốt cháy phần 1 cần nO2 = 9,408 : 22,4 = 0,42 mol:
C4H6O4 + 3,5 O2 → 4CO2 + 3H2O
x 3,5x
C5H10O + 7O2 → 5CO2 + 5H2O
y 7y
C14H22O4 + 17,5O2 → 14CO2 + 11H2O
z 17,5z
Ta có: nO2 = 0,42 => 3,5x + 7y + 17,5z = 0,42 (2)
- Phần 2 tác dụng vừa đủ với nNaOH = 0,04.2 = 0,08 mol:
C2H4(COOH)2 + 2NaOH → C2H4(COONa)2 + 2H2O
x 2x x
C2H4(COOC5H9)2 + 2NaOH → C2H4(COONa)2 + 2C5H9OH
z 2z z 2z
nNaOH = 2nX + 2nZ => 2a + 2c = 0,08 (3)
Từ (1) (2) (3) ta có hệ phương trình:
Sau phản ứng thu được:
