Google
Câu hỏi: Cho các hợp chất hữu cơ no, mạch hở sau: X và Y (có cùng số mol) là hai axit cacboxylic đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, Z là ancol ba chức (có số nguyên tử cacbon nhỏ hơn 5). Đun 5 mol hỗn hợp E gồm X, Y, Z với xúc tác H2SO4 đặc (giả sử chỉ xảy ra phản ứng este hóa với hiệu suất 50% được tính theo hai axit X và Y) thu được 3,5 mol hỗn hợp F gồm X, Y, Z và các sản phẩm hữu cơ (chỉ chứa nhóm chức este). Tiến hành các thí nghiệm sau:
Thí nghiệm 1: Cho a mol F tác dụng với Na dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được 0,6 mol khí H2.
Thí nghiệm 2: Đốt cháy hoàn toàn (a + 0,35) mol F cần vừa đủ 5,925 mol khí O2, thu được CO2 và H2O.
Phần trăm khối lượng của các este trong F gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 12%.
B. 52%.
C. 43%.
D. 35%.
Thí nghiệm 1: Cho a mol F tác dụng với Na dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được 0,6 mol khí H2.
Thí nghiệm 2: Đốt cháy hoàn toàn (a + 0,35) mol F cần vừa đủ 5,925 mol khí O2, thu được CO2 và H2O.
Phần trăm khối lượng của các este trong F gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 12%.
B. 52%.
C. 43%.
D. 35%.
nAxit phản ứng = ${{n}_{{{H}_{2}}O}}$ = nE – nF = 1,5 mol neste = $\dfrac{{{n}_{{{H}_{2}}O}}}{3}$ = 0,5 mol
nAxit ban đầu = 1,5/50% = 3 nZ ban đầu = 2 mol nZ dư = 2 – 0,5 = 1,5 mol
Vậy 3,5 mol F gồm các axit (1,5 mol), Z (1,5 mol) và các este (0,5 mol)
3,5 mol F + Na dư $\to$ ${{n}_{{{H}_{2}}}}=0,5{{n}_{Axit}}+1,5{{n}_{Z}}=3$ a = 0,6.3,5/3 = 0,7
0,7 + 0,35 = 1,05 mol F gồm axit (0,45 mol), Z (0,45 mol) và este (0,15 mol)
Quy đổi 1,05 mol F thành HCOOH (0,45 + 0,15.3 = 0,9), C3H5(OH)3 (0,45 + 0,15 = 0,6), CH2 (x) và H2O (-0,15.3 = -0,45)
${{n}_{{{O}_{2}}}}$ = 0,9.0,5 + 0,6.3,5 + 1,5x = 5,925 x = 2,25 mF = 120g
Z có số C < 5 Z là C3 hoặc C4
Nếu Z là C4H7(OH)3 $\to$ nC (Axit) = 0,9 + x – 0,6 = 2,55
$\to$ Số C = 2,55/0,9 = 2,833: Loại, vì 2 axit có số mol bằng nhau.
Nếu Z là C3H5(OH)3 $\to$ nC (Axit) = 0,9 + x = 3,15 Số C = 3,15/0,9 = 3,5
C2H5COOH (0,45 mol) và C3H7COOH (0,45 mol)
mEste = mF – ${{m}_{{{C}_{3,5}}{{H}_{7}}{{O}_{2}}}}$ dư – m $_{{{C}_{3}}{{H}_{5}}{{\left( OH \right)}_{3}}}$ dư = 42,15g
%mEste = 35,125%.
nAxit ban đầu = 1,5/50% = 3 nZ ban đầu = 2 mol nZ dư = 2 – 0,5 = 1,5 mol
Vậy 3,5 mol F gồm các axit (1,5 mol), Z (1,5 mol) và các este (0,5 mol)
3,5 mol F + Na dư $\to$ ${{n}_{{{H}_{2}}}}=0,5{{n}_{Axit}}+1,5{{n}_{Z}}=3$ a = 0,6.3,5/3 = 0,7
0,7 + 0,35 = 1,05 mol F gồm axit (0,45 mol), Z (0,45 mol) và este (0,15 mol)
Quy đổi 1,05 mol F thành HCOOH (0,45 + 0,15.3 = 0,9), C3H5(OH)3 (0,45 + 0,15 = 0,6), CH2 (x) và H2O (-0,15.3 = -0,45)
${{n}_{{{O}_{2}}}}$ = 0,9.0,5 + 0,6.3,5 + 1,5x = 5,925 x = 2,25 mF = 120g
Z có số C < 5 Z là C3 hoặc C4
Nếu Z là C4H7(OH)3 $\to$ nC (Axit) = 0,9 + x – 0,6 = 2,55
$\to$ Số C = 2,55/0,9 = 2,833: Loại, vì 2 axit có số mol bằng nhau.
Nếu Z là C3H5(OH)3 $\to$ nC (Axit) = 0,9 + x = 3,15 Số C = 3,15/0,9 = 3,5
C2H5COOH (0,45 mol) và C3H7COOH (0,45 mol)
mEste = mF – ${{m}_{{{C}_{3,5}}{{H}_{7}}{{O}_{2}}}}$ dư – m $_{{{C}_{3}}{{H}_{5}}{{\left( OH \right)}_{3}}}$ dư = 42,15g
%mEste = 35,125%.
Đáp án D.
