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
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
A. 12%.
B. 52%.
C. 43%.
D. 35%.
${{n}_{axit pu}}={{n}_{{{H}_{2}}O}}={{n}_{E}}-{{n}_{F}}=1,5\Rightarrow {{n}_{este}}=\dfrac{{{n}_{{{H}_{2}}O}}}{3}=0,5 mol$
Số mol axit ban đầu = $\dfrac{1,5}{50\%}=3\Rightarrow {{n}_{Z}}$ ban đầu = 2 ${{n}_{Z du}}=2-0,5=1,5mol$
Vậy 3,5mol F gồm các axit (1,5), Z (1,5) và các este (0,5)
3,5mol F + Na dư $\Rightarrow {{n}_{{{H}_{2}}}}=0,5.{{n}_{axit}}+1,5.{{n}_{Z}}=3\Rightarrow a=0,6.\dfrac{3,5}{3}=0,7$
$0,7+0,35=1,05mol F$ gồm axit (0,45), Z (0,45) và este (0,15)
Quy đổi 1,05mol F thành $\left\{ \begin{aligned}
& HCOOH\left( 0,45+0,15.3=0,9 \right) \\
& {{C}_{3}}{{H}_{5}}{{(OH)}_{3}} (0,45+0,15=0,6) \\
& C{{H}_{2}} (e) \\
& {{H}_{2}}O (-0,15.3=-0,45) \\
\end{aligned} \right.$
${{n}_{{{O}_{2}}}}~=0,9.0,5+0,6.3,5+1,5e=5,925>e=2,25\Rightarrow {{m}_{F}}=120$
Z có số C<5 nên Z là C3 hoặc C4
Nếu Z là ${{C}_{4}}{{H}_{7}}{{\left( OH \right)}_{3}}~\Rightarrow nC\left( Axit \right)=0,9+e0,6=2,55\Rightarrow $ Số C = $\dfrac{2,55}{0,9}=2,833$ : loại, vì 2 axit có số mol bằng nhau
Nếu Z là ${{C}_{3}}{{H}_{5}}{{\left( OH \right)}_{3}}~\Rightarrow nC\left( Axit \right)=0,9+e=3,15\Rightarrow $ Số C = $\dfrac{3,15}{0,9}=3,5$
$\Rightarrow {{C}_{2}}{{H}_{5}}COOH\left( 0,45 \right)$ và ${{C}_{3}}{{H}_{7}}COOH\left( 0,45 \right)$
$mEste=mFm{{C}_{3,5}}{{H}_{7}}{{O}_{2}}$ dư $m{{C}_{3}}{{H}_{5}}{{\left( OH \right)}_{3}}~$ dư =42,15 $\Rightarrow \%Este=35,125\%$
Số mol axit ban đầu = $\dfrac{1,5}{50\%}=3\Rightarrow {{n}_{Z}}$ ban đầu = 2 ${{n}_{Z du}}=2-0,5=1,5mol$
Vậy 3,5mol F gồm các axit (1,5), Z (1,5) và các este (0,5)
3,5mol F + Na dư $\Rightarrow {{n}_{{{H}_{2}}}}=0,5.{{n}_{axit}}+1,5.{{n}_{Z}}=3\Rightarrow a=0,6.\dfrac{3,5}{3}=0,7$
$0,7+0,35=1,05mol F$ gồm axit (0,45), Z (0,45) và este (0,15)
Quy đổi 1,05mol F thành $\left\{ \begin{aligned}
& HCOOH\left( 0,45+0,15.3=0,9 \right) \\
& {{C}_{3}}{{H}_{5}}{{(OH)}_{3}} (0,45+0,15=0,6) \\
& C{{H}_{2}} (e) \\
& {{H}_{2}}O (-0,15.3=-0,45) \\
\end{aligned} \right.$
${{n}_{{{O}_{2}}}}~=0,9.0,5+0,6.3,5+1,5e=5,925>e=2,25\Rightarrow {{m}_{F}}=120$
Z có số C<5 nên Z là C3 hoặc C4
Nếu Z là ${{C}_{4}}{{H}_{7}}{{\left( OH \right)}_{3}}~\Rightarrow nC\left( Axit \right)=0,9+e0,6=2,55\Rightarrow $ Số C = $\dfrac{2,55}{0,9}=2,833$ : loại, vì 2 axit có số mol bằng nhau
Nếu Z là ${{C}_{3}}{{H}_{5}}{{\left( OH \right)}_{3}}~\Rightarrow nC\left( Axit \right)=0,9+e=3,15\Rightarrow $ Số C = $\dfrac{3,15}{0,9}=3,5$
$\Rightarrow {{C}_{2}}{{H}_{5}}COOH\left( 0,45 \right)$ và ${{C}_{3}}{{H}_{7}}COOH\left( 0,45 \right)$
$mEste=mFm{{C}_{3,5}}{{H}_{7}}{{O}_{2}}$ dư $m{{C}_{3}}{{H}_{5}}{{\left( OH \right)}_{3}}~$ dư =42,15 $\Rightarrow \%Este=35,125\%$
Đáp án D.
