Google
Câu hỏi: Cho 0,15 mol este X no, đơn chức mạch hở vào cốc chứa 400 ml dung dịch MOH 0,5M (M là kim loại kiềm), đun nóng. Sau khi phản ứng hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được 9 gam hơi ancol Y và hỗn hợp chất rắn khan Z. Đốt cháy hoàn toàn Z bằng oxi dư, thu được 10,6 gam M2CO3 và 22,6 gam hỗn hợp CO2 và H2O. Số đồng phân thỏa mãn X là
A. 4.
B. 3.
C. 2.
D. 1.
A. 4.
B. 3.
C. 2.
D. 1.
Phương pháp:
Sử dụng phương pháp bảo toàn M, bảo toàn C, H
Hướng dẫn giải:
400 ml = 0,4 (lít)
${{\text{n}}_{\text{MOH}}}=\text{V}.{{\text{C}}_{\text{M}}}=0,4.0,5=0,2(\text{mol})$
Đặt công thức este X no, đơn chức, mạch hở có dạng: ${{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2\text{n}+1}}\text{COO}{{\text{C}}_{\text{m}}}{{\text{H}}_{2\text{m}+1}}$
PTHH: ${{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2\text{n}+1}}\text{COO}{{\text{C}}_{\text{m}}}{{\text{H}}_{2\text{m}+1}}+\text{MOH}\to {{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2\text{n}+1}}\text{COOM}+{{\text{C}}_{\text{m}}}{{\text{H}}_{2\text{m}+1}}\text{OH}$
(mol) 0,15 → 0,15 dư 0,05 → 0,15 → 0,15
Theo PTHH: ${{\text{n}}_{\text{CmH}2\text{m}+1\text{OH}}}=0,15(\text{mol})\Rightarrow {{\text{M}}_{\text{CmH}2\text{m}+1\text{OH}}}=\text{m}:\text{n}=9:0,15=60(\text{g}/\text{mol})$
$\Rightarrow 14\text{m}+18=60$
$\Rightarrow \text{m}=3$
$\Rightarrow $ công thức ancol Y: C3H7OH
Hỗn hợp rắn Z gồm: ${{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2\text{n}+1}}\text{COOM}:0,15(\text{mol})$ và MOH dư: 0,05 (mol)
Xét đốt Z:
BTNT "M": ${{\text{n}}_{\text{M}2\text{CO}3}}=1/2{{\text{n}}_{\text{MOH}}}=0,1(\text{mol})\Rightarrow {{\text{M}}_{\text{M}2CO3}}=10,6:0,1=106(\text{g}/\text{mol})$
$\Rightarrow 2\text{M}+60=106\Rightarrow \text{M}=23(\text{g}/\text{mol})(\text{Na})$
BTNT "C" ta có: nCO2 = nC(trong CnH2n+1COOM) - nC(trong M2CO3)
= 0,15(n+1) – 0,1
= 0,15n + 0,05 (mol)
BTNT "H" ta có: 2nH2O = (nH(trong CnH2n+1COOM) + nH(trong MOH dư)
2nH2O = 0,15(2n+1) + 0,05
$\Rightarrow $ nH2O = 0,15n + 0,1 (mol)
Theo bài ta có: ${{\text{m}}_{\text{CO}2}}+{{\text{m}}_{\text{H}2\text{O}}}=22,6$
$\Rightarrow $ 44.(0,15n +0,05) + 18(0,15n+0,1) = 22,6
$\Rightarrow $ 6,6n + 2,2 + 2,7n + 1,8 = 22,6
$\Rightarrow $ 9,3n = 18,6
$\Rightarrow $ n = 2
$\Rightarrow $ CT muối: C2H5COONa
$\Rightarrow $ CTCT X thỏa mãn là: C2H5COOCH2CH2CH3 và C2H5COOCH2(CH3)2 → có 2 CTCT của X
Sử dụng phương pháp bảo toàn M, bảo toàn C, H
Hướng dẫn giải:
400 ml = 0,4 (lít)
${{\text{n}}_{\text{MOH}}}=\text{V}.{{\text{C}}_{\text{M}}}=0,4.0,5=0,2(\text{mol})$
Đặt công thức este X no, đơn chức, mạch hở có dạng: ${{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2\text{n}+1}}\text{COO}{{\text{C}}_{\text{m}}}{{\text{H}}_{2\text{m}+1}}$
PTHH: ${{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2\text{n}+1}}\text{COO}{{\text{C}}_{\text{m}}}{{\text{H}}_{2\text{m}+1}}+\text{MOH}\to {{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2\text{n}+1}}\text{COOM}+{{\text{C}}_{\text{m}}}{{\text{H}}_{2\text{m}+1}}\text{OH}$
(mol) 0,15 → 0,15 dư 0,05 → 0,15 → 0,15
Theo PTHH: ${{\text{n}}_{\text{CmH}2\text{m}+1\text{OH}}}=0,15(\text{mol})\Rightarrow {{\text{M}}_{\text{CmH}2\text{m}+1\text{OH}}}=\text{m}:\text{n}=9:0,15=60(\text{g}/\text{mol})$
$\Rightarrow 14\text{m}+18=60$
$\Rightarrow \text{m}=3$
$\Rightarrow $ công thức ancol Y: C3H7OH
Hỗn hợp rắn Z gồm: ${{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2\text{n}+1}}\text{COOM}:0,15(\text{mol})$ và MOH dư: 0,05 (mol)
Xét đốt Z:
BTNT "M": ${{\text{n}}_{\text{M}2\text{CO}3}}=1/2{{\text{n}}_{\text{MOH}}}=0,1(\text{mol})\Rightarrow {{\text{M}}_{\text{M}2CO3}}=10,6:0,1=106(\text{g}/\text{mol})$
$\Rightarrow 2\text{M}+60=106\Rightarrow \text{M}=23(\text{g}/\text{mol})(\text{Na})$
BTNT "C" ta có: nCO2 = nC(trong CnH2n+1COOM) - nC(trong M2CO3)
= 0,15(n+1) – 0,1
= 0,15n + 0,05 (mol)
BTNT "H" ta có: 2nH2O = (nH(trong CnH2n+1COOM) + nH(trong MOH dư)
2nH2O = 0,15(2n+1) + 0,05
$\Rightarrow $ nH2O = 0,15n + 0,1 (mol)
Theo bài ta có: ${{\text{m}}_{\text{CO}2}}+{{\text{m}}_{\text{H}2\text{O}}}=22,6$
$\Rightarrow $ 44.(0,15n +0,05) + 18(0,15n+0,1) = 22,6
$\Rightarrow $ 6,6n + 2,2 + 2,7n + 1,8 = 22,6
$\Rightarrow $ 9,3n = 18,6
$\Rightarrow $ n = 2
$\Rightarrow $ CT muối: C2H5COONa
$\Rightarrow $ CTCT X thỏa mãn là: C2H5COOCH2CH2CH3 và C2H5COOCH2(CH3)2 → có 2 CTCT của X
Đáp án C.