Câu hỏi: Cho X, Y là hai axit cacboxylic đơn chức (MX < MY); T là este ba chức, mạch hở được tạo bởi X, Y với glixerol. Cho m gam hỗn hợp E gồm X, Y, T (với số mol của X bằng 9 lần số mol của T) tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH 2M, thu được hỗn hợp F gồm hai muối khan (tỉ lệ mol 1: 3) và 2,76 gam glixerol. Đốt cháy hoàn toàn F cần vừa đủ 0,45 mol O2, thu được Na2CO3, H2O và 0,4 mol CO2. Phần trăm khối lượng của T trong E có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 20
B. 30
C. 35
D. 25
A. 20
B. 30
C. 35
D. 25
Phương pháp:
$\text{E}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{X}:9\text{x} \\
\text{Y}:\text{y}+\text{NaOH}:0,4\text{mol}\to \\
\text{T}:\text{x} \\
\end{array}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{R},\text{COONa} \\
{{\text{R}}_{2}}\text{COONa} \\
\text{glixerol}:0,03 \\
\end{array} \right. \right.$
Vì 2 muối có tỉ lệ 1: 3 nên: R1COONa: 0,3 mol và R2COONa: 0,1 mol (vì NaOH: 0,4 mol)
+) Đốt muối có: Muối + 0,45 mol O2 →CO2 + H2O + Na2CO3
BTNT $\text{ Na: }{{n}_{\text{Na}2\text{CO3}}}=\dfrac{1}{2}{{\text{n}}_{\text{NaOH}}}$
Bảo toàn 0 có: $2{{n}_{CO{{O}_{-}}}}+2{{n}_{O2}}={{n}_{CO2}}+{{n}_{Na2CO3}}+{{n}_{H2O}}\Rightarrow $ m muối
Bảo toàn khối lượng:m muối + mO2 = mCO2 + mNa2CO3 + mH2O $\Rightarrow $ mmuối
Bảo toàn khối lượng có muối = 29,8 g = 0,3(R1+67) + 0,1(R2+67)à biện luận tìm R1, R2
+) Xét phản ứng E + NaOH
So sánh nR1COONa và nR2COONa với nX và nT = T tạo từ bao nhiêu gốc R1 và bao nhiêu gốc R2 $\Rightarrow $ Lập CTHH
Hướng dẫn giải:
$E\left\{ \begin{aligned}
& X:9x \\
& Y:y \\
& T:x \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{+0,4molNaOH}\left\{ \begin{aligned}
& {{R}_{1}}COONa \\
& {{R}_{2}}COONa \\
& glixerol:0,03 \\
\end{aligned} \right.$
Vì 2 muối có tỉ lệ 1: 3 nên ${{R}_{1}}COONa$ : 0,3 mol và ${{R}_{2}}COONa$ : 0,1 mol
+) Đốt muối có: Muối + 0,45 mol O2 + CO2 →H2O + Na2CO3
BTNT Na: nNa2CO3 = $\dfrac{1}{2}$ nNaOH = 0,2 (mol).
$\Rightarrow $ Bảo toàn O có: 2nCOO- + 2nO2 = 2nCO2 + 3nNa2CO3 + nH2O
$\Rightarrow $ nH2O = 2.0,4 + 2.0,45 - 2.0,4 - 3.0,2 = 0,3 mol
Bảo toàn khối lượng: mmuối + mO2 = mCO2 +mNa2CO3 + mH2O
$\Rightarrow $ mmuối = 0,4.44 +0,2.106 +0,3.18 - 0,45.32 = 29,8 (g)
Bảo toàn khối lượng có mmuối = 29,8 g = 0,3(R1+67) + 0,1.(R2 + 67)
$\Rightarrow $ 3R1 + R2= 30 $\Rightarrow $ R1 = 1 và R2 = 27 là nghiệm thỏa mãn
+) Xét phản ứng E + NaOH
Ta có nT = nglixerol= 0,03 mol = x $\Rightarrow $ nx = 0,27 mol
Lại có nNaOH = nX +nY + 3nT = 0,27+ nY+3.0,03 = 0,4 $\Rightarrow $ nY = 0,04 mol
Vì nR1COONa = 0,3 mol = nT + nX(= 0,03 + 0,27) và nR2COONa = 0,1 = nx + 2nT nên T tạo từ 1X và 2Y
$\Rightarrow $ T là HCOO-C3H5-(COOCC2H3)2
$\to \%{{m}_{T}}=\dfrac{0,03.228}{0,03.228+0,27.46+0,04.72}.100\%=30,89\%$ gần nhất với 30%
$\text{E}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{X}:9\text{x} \\
\text{Y}:\text{y}+\text{NaOH}:0,4\text{mol}\to \\
\text{T}:\text{x} \\
\end{array}\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
\text{R},\text{COONa} \\
{{\text{R}}_{2}}\text{COONa} \\
\text{glixerol}:0,03 \\
\end{array} \right. \right.$
Vì 2 muối có tỉ lệ 1: 3 nên: R1COONa: 0,3 mol và R2COONa: 0,1 mol (vì NaOH: 0,4 mol)
+) Đốt muối có: Muối + 0,45 mol O2 →CO2 + H2O + Na2CO3
BTNT $\text{ Na: }{{n}_{\text{Na}2\text{CO3}}}=\dfrac{1}{2}{{\text{n}}_{\text{NaOH}}}$
Bảo toàn 0 có: $2{{n}_{CO{{O}_{-}}}}+2{{n}_{O2}}={{n}_{CO2}}+{{n}_{Na2CO3}}+{{n}_{H2O}}\Rightarrow $ m muối
Bảo toàn khối lượng:m muối + mO2 = mCO2 + mNa2CO3 + mH2O $\Rightarrow $ mmuối
Bảo toàn khối lượng có muối = 29,8 g = 0,3(R1+67) + 0,1(R2+67)à biện luận tìm R1, R2
+) Xét phản ứng E + NaOH
So sánh nR1COONa và nR2COONa với nX và nT = T tạo từ bao nhiêu gốc R1 và bao nhiêu gốc R2 $\Rightarrow $ Lập CTHH
Hướng dẫn giải:
$E\left\{ \begin{aligned}
& X:9x \\
& Y:y \\
& T:x \\
\end{aligned} \right.\xrightarrow{+0,4molNaOH}\left\{ \begin{aligned}
& {{R}_{1}}COONa \\
& {{R}_{2}}COONa \\
& glixerol:0,03 \\
\end{aligned} \right.$
Vì 2 muối có tỉ lệ 1: 3 nên ${{R}_{1}}COONa$ : 0,3 mol và ${{R}_{2}}COONa$ : 0,1 mol
+) Đốt muối có: Muối + 0,45 mol O2 + CO2 →H2O + Na2CO3
BTNT Na: nNa2CO3 = $\dfrac{1}{2}$ nNaOH = 0,2 (mol).
$\Rightarrow $ Bảo toàn O có: 2nCOO- + 2nO2 = 2nCO2 + 3nNa2CO3 + nH2O
$\Rightarrow $ nH2O = 2.0,4 + 2.0,45 - 2.0,4 - 3.0,2 = 0,3 mol
Bảo toàn khối lượng: mmuối + mO2 = mCO2 +mNa2CO3 + mH2O
$\Rightarrow $ mmuối = 0,4.44 +0,2.106 +0,3.18 - 0,45.32 = 29,8 (g)
Bảo toàn khối lượng có mmuối = 29,8 g = 0,3(R1+67) + 0,1.(R2 + 67)
$\Rightarrow $ 3R1 + R2= 30 $\Rightarrow $ R1 = 1 và R2 = 27 là nghiệm thỏa mãn
+) Xét phản ứng E + NaOH
Ta có nT = nglixerol= 0,03 mol = x $\Rightarrow $ nx = 0,27 mol
Lại có nNaOH = nX +nY + 3nT = 0,27+ nY+3.0,03 = 0,4 $\Rightarrow $ nY = 0,04 mol
Vì nR1COONa = 0,3 mol = nT + nX(= 0,03 + 0,27) và nR2COONa = 0,1 = nx + 2nT nên T tạo từ 1X và 2Y
$\Rightarrow $ T là HCOO-C3H5-(COOCC2H3)2
$\to \%{{m}_{T}}=\dfrac{0,03.228}{0,03.228+0,27.46+0,04.72}.100\%=30,89\%$ gần nhất với 30%
Đáp án B.