Google
Câu hỏi: Đốt cháy hoàn toàn 25,7 gam X gồm 3 este no, mạch hở cần dùng 1,155 mol O2, thu được 16,02 gam H2O. Đun nóng 25,7 gam X với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được hỗn hợp gồm hai muối của hai axit có mạch cacbon không phân nhánh và 11,6 gam hỗn hợp 2 ancol (gồm một ancol đơn chức và một ancol hai chức có cùng số nguyên tử cacbon). Phần trăm khối lượng của este đơn chức trong hỗn hợp X là
A. 2,89%.
B. 4,19%.
C. 3,42%.
D. 7,47%.
A. 2,89%.
B. 4,19%.
C. 3,42%.
D. 7,47%.
Phương pháp:
Ta có $\text{X}+{{\text{O}}_{2}}\to \text{C}{{\text{O}}_{2}}+{{\text{H}}_{2}}\text{O}$
BTKL có ${{\text{m}}_{\text{X}}}+{{\text{m}}_{\text{O}2}}={{\text{m}}_{\text{CO}2}}+{{\text{m}}_{\text{H}2\text{O}}}\to {{\text{n}}_{\text{CO}2}}=1,06$ mol
Bảo toàn O có ${{\operatorname{n}}_{O(X)}}+2{{n}_{O2}}=2{{n}_{CO2}}+{{n}_{H2O}}\to {{n}_{O(X)}}=0,7\text{mol}\to {{n}_{\text{COO}(X)}}=0,35$ mol
X gồm este no, mạch hở đơn chức và este no, hai chức mạch hở
→neste hai chức = nCO2 - nH2O → este đơn chức = nCOO- - 2neste hai chức
X+ NaOH → muối + ancol
Xét hỗn hợp ancol gồm ${{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2\text{n}+2}}\text{O v }\!\!\grave{\mathrm{a}}\!\!\text{ }{{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2\text{n}+2}}{{\text{O}}_{2}}$ (vì 2 ancol cùng no và cùng số nguyên tử C)
$0,175<{{\text{n}}_{\text{ancol }}}<0,35(\text{mol})\to \dfrac{11,6}{0,35}<{{\text{M}}_{\text{tb ancol }}}<\dfrac{11,6}{0,175}\to 33,14<{{\text{M}}_{\text{tb anool }}}<66,3$
Vì 2 ancol là hai ancol cùng số C nên phù hợp với C2H6O2 và C2H6O hoặc C3H8O và C3H8O2
Trường hợp 1: C2H6O2 và C2H6O
Trường hợp 2: C3H8O2 và C3H8O
Hướng dẫn giải:
*Đốt 25,7 gam X:
nH2O = 0,89 mol
BTKL → ${{\text{m}}_{\text{CO}2}}={{\text{m}}_{\text{X}}}+{{\text{m}}_{\text{O}2}}-{{\text{m}}_{\text{H}2\text{O}}}=46,64(\text{g})\to {{\text{n}}_{\text{CO}2}}=1,06$ mol
Bảo toàn O $\to {{\text{n}}_{\text{O}(X)}}=2{{\text{n}}_{\text{CO}}}_{2}+{{\text{n}}_{\text{H}2\text{O}}}-2{{\text{n}}_{O2}}=2.1,06+0,89-2.1,155=0,7$ mol
$\to {{\text{n}}_{\text{COO}(X)}}=1/2.{{\text{n}}_{\text{O}(X)}}=0,35$ mol
Do X gồm các este no, mạch hở và thủy phân sinh ra ancol đơn chức và ancol hai chức
→ X gồm este no, mạch hở đơn chức và este no, hai chức mạch hở
→neste hai chức = nCO2 - nH2O = 1,06 - 0,89 = 0,17 (mol)
→neste hai chức = 0,35 - 0,17.2= 0,01 (mol)
*Thủy phân 25,7 gam X trong NaOH vừa đủ:
Xét hỗn hợp ancol gồm ${{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2\text{n}+2}}\text{O v }\!\!\grave{\mathrm{a}}\!\!\text{ }{{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2\text{n}+2}}{{\text{O}}_{2}}$ (vì 2 ancol cùng no và cùng số nguyên tử C)
$0,175<{{\text{n}}_{\text{ancol }}}<0,35(\text{mol})\to \dfrac{11,6}{0,35}<{{\text{M}}_{\text{tb ancol }}}<\dfrac{11,6}{0,175}\to 33,14<{{\text{M}}_{\text{tb anool }}}<66,3$
Vì 2 ancol là hai ancol cùng số C nên phù hợp với C2H6O2 và C2H6O hoặc C3H8O và C3H8O2
Trường hợp 1: C2H6O2 và C2H6O với số mol lần lượt là a và b mol:
nNaOH = 2a + b =0,35
và mancol = 62a + 46b = 11,6
→ a = 0,15 mol và b = 0,05 mol
→ 3 este trong X có dạng là ${{\text{R}}_{1}}\text{COO}{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}};{{\text{R}}_{2}}{{\left( \text{COO}{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}} \right)}_{2}}\text{ v }\!\!\grave{\mathrm{a}}\!\!\text{ }{{\left( {{\text{R}}_{1}}\text{COO} \right)}_{2}}{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{4}}:0,15$ mol
Vì neste hai chức = 0,17 mol → nR2(COOC2H5)2 = 0,17 - 0,15 = 0,02 mol
neste đơn chức = nR1COOC2H5 = 0,01 mol
→ thỏa mãn số mol ancol C2H5OH
→ mX = 0,01.(R1 + 73) + 0,02.(R2 + 146) + 0,15(2R1 +116) = 25,7
Thỏa mãn R1 = 15 (CH3) và R2 = 0
$\%{{\text{m}}_{\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{COO}{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}}}}=\dfrac{0,01.88}{25,7}\cdot 100\%=3,42\%$
Trường hợp 2: C3H8O2 và C3H8O với số mol lần lượt là x và y mol:
nNaOH = 2x + y = 0,35 (mol)
và mancol = 76x + 60y = 11,6
→ y < 0 (loại)
Ta có $\text{X}+{{\text{O}}_{2}}\to \text{C}{{\text{O}}_{2}}+{{\text{H}}_{2}}\text{O}$
BTKL có ${{\text{m}}_{\text{X}}}+{{\text{m}}_{\text{O}2}}={{\text{m}}_{\text{CO}2}}+{{\text{m}}_{\text{H}2\text{O}}}\to {{\text{n}}_{\text{CO}2}}=1,06$ mol
Bảo toàn O có ${{\operatorname{n}}_{O(X)}}+2{{n}_{O2}}=2{{n}_{CO2}}+{{n}_{H2O}}\to {{n}_{O(X)}}=0,7\text{mol}\to {{n}_{\text{COO}(X)}}=0,35$ mol
X gồm este no, mạch hở đơn chức và este no, hai chức mạch hở
→neste hai chức = nCO2 - nH2O → este đơn chức = nCOO- - 2neste hai chức
X+ NaOH → muối + ancol
Xét hỗn hợp ancol gồm ${{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2\text{n}+2}}\text{O v }\!\!\grave{\mathrm{a}}\!\!\text{ }{{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2\text{n}+2}}{{\text{O}}_{2}}$ (vì 2 ancol cùng no và cùng số nguyên tử C)
$0,175<{{\text{n}}_{\text{ancol }}}<0,35(\text{mol})\to \dfrac{11,6}{0,35}<{{\text{M}}_{\text{tb ancol }}}<\dfrac{11,6}{0,175}\to 33,14<{{\text{M}}_{\text{tb anool }}}<66,3$
Vì 2 ancol là hai ancol cùng số C nên phù hợp với C2H6O2 và C2H6O hoặc C3H8O và C3H8O2
Trường hợp 1: C2H6O2 và C2H6O
Trường hợp 2: C3H8O2 và C3H8O
Hướng dẫn giải:
*Đốt 25,7 gam X:
nH2O = 0,89 mol
BTKL → ${{\text{m}}_{\text{CO}2}}={{\text{m}}_{\text{X}}}+{{\text{m}}_{\text{O}2}}-{{\text{m}}_{\text{H}2\text{O}}}=46,64(\text{g})\to {{\text{n}}_{\text{CO}2}}=1,06$ mol
Bảo toàn O $\to {{\text{n}}_{\text{O}(X)}}=2{{\text{n}}_{\text{CO}}}_{2}+{{\text{n}}_{\text{H}2\text{O}}}-2{{\text{n}}_{O2}}=2.1,06+0,89-2.1,155=0,7$ mol
$\to {{\text{n}}_{\text{COO}(X)}}=1/2.{{\text{n}}_{\text{O}(X)}}=0,35$ mol
Do X gồm các este no, mạch hở và thủy phân sinh ra ancol đơn chức và ancol hai chức
→ X gồm este no, mạch hở đơn chức và este no, hai chức mạch hở
→neste hai chức = nCO2 - nH2O = 1,06 - 0,89 = 0,17 (mol)
→neste hai chức = 0,35 - 0,17.2= 0,01 (mol)
*Thủy phân 25,7 gam X trong NaOH vừa đủ:
Xét hỗn hợp ancol gồm ${{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2\text{n}+2}}\text{O v }\!\!\grave{\mathrm{a}}\!\!\text{ }{{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2\text{n}+2}}{{\text{O}}_{2}}$ (vì 2 ancol cùng no và cùng số nguyên tử C)
$0,175<{{\text{n}}_{\text{ancol }}}<0,35(\text{mol})\to \dfrac{11,6}{0,35}<{{\text{M}}_{\text{tb ancol }}}<\dfrac{11,6}{0,175}\to 33,14<{{\text{M}}_{\text{tb anool }}}<66,3$
Vì 2 ancol là hai ancol cùng số C nên phù hợp với C2H6O2 và C2H6O hoặc C3H8O và C3H8O2
Trường hợp 1: C2H6O2 và C2H6O với số mol lần lượt là a và b mol:
nNaOH = 2a + b =0,35
và mancol = 62a + 46b = 11,6
→ a = 0,15 mol và b = 0,05 mol
→ 3 este trong X có dạng là ${{\text{R}}_{1}}\text{COO}{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}};{{\text{R}}_{2}}{{\left( \text{COO}{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}} \right)}_{2}}\text{ v }\!\!\grave{\mathrm{a}}\!\!\text{ }{{\left( {{\text{R}}_{1}}\text{COO} \right)}_{2}}{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{4}}:0,15$ mol
Vì neste hai chức = 0,17 mol → nR2(COOC2H5)2 = 0,17 - 0,15 = 0,02 mol
neste đơn chức = nR1COOC2H5 = 0,01 mol
→ thỏa mãn số mol ancol C2H5OH
→ mX = 0,01.(R1 + 73) + 0,02.(R2 + 146) + 0,15(2R1 +116) = 25,7
Thỏa mãn R1 = 15 (CH3) và R2 = 0
$\%{{\text{m}}_{\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{COO}{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}}}}=\dfrac{0,01.88}{25,7}\cdot 100\%=3,42\%$
Trường hợp 2: C3H8O2 và C3H8O với số mol lần lượt là x và y mol:
nNaOH = 2x + y = 0,35 (mol)
và mancol = 76x + 60y = 11,6
→ y < 0 (loại)
Đáp án C.