Câu hỏi: A là hỗn hợp chứa một axit đơn chức X, một ancol hai chức Y và một este hai chức Z (biết X, Y, Z đều no, mạch hở). Đốt cháy hoàn toàn 0,09 mol A cần 11,088 lít khí O2 (đktc). Sau phản ứng thấy khối lượng của CO2 lớn hơn khối lượng của H2O là 11,1 gam. Mặt khác, 15,03 gam A tác dụng vừa đủ với 0,15 mol KOH. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan và một ancol duy nhất là etylen glycol. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 12,45.
B. 16,40.
C. 18,72.
D. 20,40.
A. 12,45.
B. 16,40.
C. 18,72.
D. 20,40.
Khi đốt cháy 0,09mol A ta có:
$\left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{X}}+{{n}_{Y}}+{{n}_{Z}}=0,09\left( 1 \right) \\
& \xrightarrow{BT:O}{{n}_{O\left( A \right)}}+0,495.2=2{{n}_{C{{O}_{2}}}}+{{n}_{{{H}_{2}}O}}\left( 2 \right)\text{ va }44{{n}_{C{{O}_{2}}}}-18{{n}_{{{H}_{2}}O}}=11,1\left( * \right) \\
& {{n}_{C{{O}_{2}}}}-{{n}_{{{H}_{2}}O}}=-{{n}_{Y}}+{{n}_{Z}}\left( 3 \right) \\
\end{aligned} \right.$
Khi cho 15,03 g A tác dụng với KOH thì: $\left\{ \begin{aligned}
& k\left( {{n}_{X}}+2{{n}_{Z}} \right)=0,15\left( 4 \right) \\
& k\left[ 12{{n}_{C{{O}_{2}}}}+2{{n}_{{{H}_{2}}O}}+16.{{n}_{O\left( A \right)}} \right]=15,03\left( 5 \right) \\
\end{aligned} \right.$
Lấy (1) - (3) ta được: ${{n}_{X}}+2{{n}_{Z}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}-{{n}_{{{H}_{2}}O}}+0,09$ rồi thay vào (4): $k\left( {{n}_{C{{O}_{2}}}}-{{n}_{{{H}_{2}}O}}+0,09 \right)=0,15$
Lập tỉ lệ: $\dfrac{{{n}_{C{{O}_{2}}}}-{{n}_{{{H}_{2}}O}}+0,09}{44{{n}_{C{{O}_{2}}}}+18{{n}_{{{H}_{2}}O}}-15,84}=\dfrac{0,15}{15,03}\Rightarrow 0,56{{n}_{C{{O}_{2}}}}-1,18{{n}_{{{H}_{2}}O}}=-0,248$ (**)
Từ (*) và (**) suy ra: ${{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,42mol; {{n}_{{{H}_{2}}O}}=0,41mol\Rightarrow {{m}_{A}}=10,02\left( g \right)$
Tiếp tục giải hệ đốt cháy tìm được: ${{n}_{X}}=0,02; {{n}_{Y}}=0,03; {{n}_{Z}}=0,04$
Trong 15,03 gam A thì: $\xrightarrow{BTKL}m=16,38\left( g \right)$
$\left\{ \begin{aligned}
& {{n}_{X}}+{{n}_{Y}}+{{n}_{Z}}=0,09\left( 1 \right) \\
& \xrightarrow{BT:O}{{n}_{O\left( A \right)}}+0,495.2=2{{n}_{C{{O}_{2}}}}+{{n}_{{{H}_{2}}O}}\left( 2 \right)\text{ va }44{{n}_{C{{O}_{2}}}}-18{{n}_{{{H}_{2}}O}}=11,1\left( * \right) \\
& {{n}_{C{{O}_{2}}}}-{{n}_{{{H}_{2}}O}}=-{{n}_{Y}}+{{n}_{Z}}\left( 3 \right) \\
\end{aligned} \right.$
Khi cho 15,03 g A tác dụng với KOH thì: $\left\{ \begin{aligned}
& k\left( {{n}_{X}}+2{{n}_{Z}} \right)=0,15\left( 4 \right) \\
& k\left[ 12{{n}_{C{{O}_{2}}}}+2{{n}_{{{H}_{2}}O}}+16.{{n}_{O\left( A \right)}} \right]=15,03\left( 5 \right) \\
\end{aligned} \right.$
Lấy (1) - (3) ta được: ${{n}_{X}}+2{{n}_{Z}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}-{{n}_{{{H}_{2}}O}}+0,09$ rồi thay vào (4): $k\left( {{n}_{C{{O}_{2}}}}-{{n}_{{{H}_{2}}O}}+0,09 \right)=0,15$
Lập tỉ lệ: $\dfrac{{{n}_{C{{O}_{2}}}}-{{n}_{{{H}_{2}}O}}+0,09}{44{{n}_{C{{O}_{2}}}}+18{{n}_{{{H}_{2}}O}}-15,84}=\dfrac{0,15}{15,03}\Rightarrow 0,56{{n}_{C{{O}_{2}}}}-1,18{{n}_{{{H}_{2}}O}}=-0,248$ (**)
Từ (*) và (**) suy ra: ${{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,42mol; {{n}_{{{H}_{2}}O}}=0,41mol\Rightarrow {{m}_{A}}=10,02\left( g \right)$
Tiếp tục giải hệ đốt cháy tìm được: ${{n}_{X}}=0,02; {{n}_{Y}}=0,03; {{n}_{Z}}=0,04$
Trong 15,03 gam A thì: $\xrightarrow{BTKL}m=16,38\left( g \right)$
Đáp án B.