Câu hỏi: Hỗn hợp E chứa 3 este (MX < MY < MZ) đều mạch hở, đơn chức và cùng được tạo thành từ một ancol. Tỉ lệ mol của X, Y, Z tương ứng là 4,5 : 1,5 : 1. Đốt cháy 9,34 gam E cần dùng vừa đủ 0,375 mol O2. Mặt khác, thủy phân hoàn toàn lượng E trên trong NaOH (dư), thu được 10,46 gam hỗn hợp muối. Phần trăm khối lượng của Y trong E gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 24,0%.
B. 25,0%.
C. 20,0%.
D. 30,0%.
A. 24,0%.
B. 25,0%.
C. 20,0%.
D. 30,0%.
Phương pháp giải:
$\bar{R}COO{R}'+NaOH\Rightarrow \bar{R}COONa+{R}'OH$
Ta có nE = nNaOH = nmuối = nancol
Mà mmuối > mE ⟹ MNa = 23 > MR'(E) ⟹ Ancol tạo nên este trong E là CH3OH.
Áp dụng ĐLBTKL ⟹ neste.
Từ phản ứng đốt cháy ⟹ $\bar{C}$ trong este.
⟹ Tìm được CTCT của X, Y, Z. ⟹ %mY.
Giải chi tiết:
Gọi số mol X, Y và Z trong E lần lượt là 4,5x; 1,5x và x (mol)
$\bar{R}COO{R}'+NaOH\Rightarrow \bar{R}COONa+{R}'OH$
Ta có nE = nNaOH = nmuối = nancol = 7x (mol)
Mà mmuối > mE ⟹ MNa = 23 > MR'(E) ⟹ Ancol tạo nên este trong E là CH3OH.
* $\bar{R}COO{R}'+NaOH\Rightarrow \bar{R}COONa+{R}'OH$
Áp dụng ĐLBTKL ⟹ mE + mNaOH = mmuối + mCH3OH
⟹ 9,34 + 40.7x = 10,46 + 32.7x ⟹ x = 0,02 mol.
* $E\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{R}_{1}}COOC{{H}_{3}}(0,09) \\
{{R}_{2}}COOC{{H}_{3}}(0,03) \\
{{R}_{3}}COOC{{H}_{3}}(0,02) \\
\end{array} \right.+{{O}_{2}}(0,375)\Rightarrow C{{O}_{2}}+{{H}_{2}}O$
Gọi số mol của CO2 và H2O lần lượt là a và b (mol)
+ Áp dụng ĐLBTKL ⟹ mE + mO2 = mCO2 + mH2O
⟹ 44a + 18b = 21,34 (1)
+ BTNT O ⟹ 2nE + 2nO2 = 2nCO2 + nH2O
⟹ 2a + b = 1,03 (2)
Từ (1)(2) ⟹ a = 0,35 và b = 0,33.
* Este E có $\bar{C}=\dfrac{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}{{{n}_{E}}}=2,5$ ⟹ X là HCOOCH3
Gọi số C trong R2 và R3 lần lượt là n và m (m > n ≥ 1)
BTNT C ⟹ 2nX + (n + 2)nY + (m + 2)nZ = nCO2 = 0,35
⟹ 3n + 2m = 7
⟹ n = 1 và m = 2.
Vậy Y trong E là CH3COOCH3 0,03 mol
⟹ %mY = 23,77% ≈ 24%.
$\bar{R}COO{R}'+NaOH\Rightarrow \bar{R}COONa+{R}'OH$
Ta có nE = nNaOH = nmuối = nancol
Mà mmuối > mE ⟹ MNa = 23 > MR'(E) ⟹ Ancol tạo nên este trong E là CH3OH.
Áp dụng ĐLBTKL ⟹ neste.
Từ phản ứng đốt cháy ⟹ $\bar{C}$ trong este.
⟹ Tìm được CTCT của X, Y, Z. ⟹ %mY.
Giải chi tiết:
Gọi số mol X, Y và Z trong E lần lượt là 4,5x; 1,5x và x (mol)
$\bar{R}COO{R}'+NaOH\Rightarrow \bar{R}COONa+{R}'OH$
Ta có nE = nNaOH = nmuối = nancol = 7x (mol)
Mà mmuối > mE ⟹ MNa = 23 > MR'(E) ⟹ Ancol tạo nên este trong E là CH3OH.
* $\bar{R}COO{R}'+NaOH\Rightarrow \bar{R}COONa+{R}'OH$
Áp dụng ĐLBTKL ⟹ mE + mNaOH = mmuối + mCH3OH
⟹ 9,34 + 40.7x = 10,46 + 32.7x ⟹ x = 0,02 mol.
* $E\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{R}_{1}}COOC{{H}_{3}}(0,09) \\
{{R}_{2}}COOC{{H}_{3}}(0,03) \\
{{R}_{3}}COOC{{H}_{3}}(0,02) \\
\end{array} \right.+{{O}_{2}}(0,375)\Rightarrow C{{O}_{2}}+{{H}_{2}}O$
Gọi số mol của CO2 và H2O lần lượt là a và b (mol)
+ Áp dụng ĐLBTKL ⟹ mE + mO2 = mCO2 + mH2O
⟹ 44a + 18b = 21,34 (1)
+ BTNT O ⟹ 2nE + 2nO2 = 2nCO2 + nH2O
⟹ 2a + b = 1,03 (2)
Từ (1)(2) ⟹ a = 0,35 và b = 0,33.
* Este E có $\bar{C}=\dfrac{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}{{{n}_{E}}}=2,5$ ⟹ X là HCOOCH3
Gọi số C trong R2 và R3 lần lượt là n và m (m > n ≥ 1)
BTNT C ⟹ 2nX + (n + 2)nY + (m + 2)nZ = nCO2 = 0,35
⟹ 3n + 2m = 7
⟹ n = 1 và m = 2.
Vậy Y trong E là CH3COOCH3 0,03 mol
⟹ %mY = 23,77% ≈ 24%.
Đáp án A.