Câu hỏi: Hỗn hợp E gồm 3 este mạch hở đều tạo từ axit cacboxylic và ancol: X (no đơn chức), Y (không no, đơn chức, phân tử có hai liên kết pi) và Z (no, hai chức). Cho 0,58 mol E phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu đuợc 38,34 gam hỗn hợp 3 ancol cùng dãy đồng đẳng và 73,22 gam hỗn hợp T gồm 3 muối của 3 axit cacboxylic. Đốt cháy hoàn toàn T cần vừa đủ 0,365 mol O2, thu đuợc Na2CO3, H2O và 0,6 mol CO2. Phần trăm khối lượng của Y trong E có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 8
B. 7
C. 6
D. 5
A. 8
B. 7
C. 6
D. 5
Vì hỗn hợp ancol cùng dãy đồng đẳng nên đó là những ancol no, đơn chức, mạch hở.
Vậy Z là este 2 chức axit no, Y là este đơn chức của axit không no.
$\to {{n}_{T}}={{n}_{E}}=0,58$
$73,22\text{ T}:COONa:2x\xrightarrow{{{O}_{2}}:0,365}\left\{ \begin{aligned}
& C{{O}_{2}}:0,6 \\
& N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}:x \\
& {{H}_{2}}O:y \\
\end{aligned} \right.$
$\to \left\{ \begin{aligned}
& 73,22+0,365.32=0,6.44+106x+18y\text{ (BTKL)} \\
& \text{2x}\text{.2}+0,365.2=0,6.2+3x+y\text{ (BT O)} \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& x=0,54 \\
& y=0,07 \\
\end{aligned} \right.$
${{n}_{H(T)}}=0,14<{{n}_{T}}=0,58$ nên trong T chứa muối không có H.
Đó chỉ có thể là muối tạo bởi Z: NaOOC-COONa
$\to \left\{ \begin{aligned}
& X:{{C}_{n}}{{H}_{2n}}{{O}_{2}}:x \\
& Y:{{C}_{m}}{{H}_{2m-2}}{{O}_{2}}:y \\
& Z:{{C}_{t}}{{H}_{2t-2}}{{O}_{4}}:z \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& x+y+z=0,58 \\
& x+y+2\text{z}=0,54.2\left( {{n}_{NaOH}} \right) \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& x+y=0,08 \\
& z=0,5 \\
\end{aligned} \right.$
$\to {{m}_{NaOOC-COONa}}=134.0,5=67\to {{m}_{Muối}}=6,22\to {{\overline{M}}_{muối}}=\dfrac{6,22}{0,08}=77,75$
$\to $ X là HCOONa
$\to \left\{ \begin{aligned}
& HCOONa:x \\
& {{C}_{n}}{{H}_{2n-1}}COONa:y \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& x+y=0,08 \\
& x+\left( n+1 \right)y+0,5.2=0,6+0,54\left( {{n}_{C}} \right) \\
& x+\left( 2n-1 \right)y=0,14\left( {{n}_{H}} \right) \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& x=0,05 \\
& y=0,03 \\
& ny=0,06 \\
\end{aligned} \right.\to n=2$
$\to T\left\{ \begin{aligned}
& HCOONa:0,05 \\
& {{C}_{2}}{{H}_{3}}COONa:0,03 \\
& {{(COONa)}_{2}}:0,5 \\
\end{aligned} \right.$
BTKL: ${{m}_{E}}={{m}_{ancol}}+{{m}_{T}}-{{m}_{NaOH}}=68,36$
$68,36\text{ gam E}\left\{ \begin{aligned}
& HCOOC{{H}_{3}}:0,05 \\
& {{C}_{2}}{{H}_{3}}COOC{{H}_{3}}:0,03 \\
& {{(COOC{{H}_{3}})}_{2}}:0,5 \\
& C{{H}_{2}}\to {{n}_{C{{H}_{2}}}}=0,27 \\
\end{aligned} \right.$
Biện luận dựa vào số mol các este:
Số mol (COOCH3)2 lớn hơn số mol CH2 nên Z có công thức (COOCH3)2.
Xét 2 este còn lại:
$\left\{ \begin{aligned}
& HCOO{{(C{{H}_{2}})}_{n}}C{{H}_{3}}:0,05 \\
& {{C}_{2}}{{H}_{3}}COO{{(C{{H}_{2}})}_{m}}C{{H}_{3}}:0,03 \\
& C{{H}_{2}}:0,27 \\
\end{aligned} \right.\to 0,05n+0,03m=0,27\to \left\{ \begin{aligned}
& n=3 \\
& m=4 \\
\end{aligned} \right.$
$\to E\left\{ \begin{aligned}
& HCOO{{C}_{3}}{{H}_{7}}:0,05 \\
& {{C}_{2}}{{H}_{3}}COO{{C}_{5}}{{H}_{11}}:0,03 \\
& {{(COOC{{H}_{3}})}_{2}}:0,5 \\
\end{aligned} \right.\to \%{{m}_{Y}}=6,2\%$
Vậy Z là este 2 chức axit no, Y là este đơn chức của axit không no.
$\to {{n}_{T}}={{n}_{E}}=0,58$
$73,22\text{ T}:COONa:2x\xrightarrow{{{O}_{2}}:0,365}\left\{ \begin{aligned}
& C{{O}_{2}}:0,6 \\
& N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}:x \\
& {{H}_{2}}O:y \\
\end{aligned} \right.$
$\to \left\{ \begin{aligned}
& 73,22+0,365.32=0,6.44+106x+18y\text{ (BTKL)} \\
& \text{2x}\text{.2}+0,365.2=0,6.2+3x+y\text{ (BT O)} \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& x=0,54 \\
& y=0,07 \\
\end{aligned} \right.$
${{n}_{H(T)}}=0,14<{{n}_{T}}=0,58$ nên trong T chứa muối không có H.
Đó chỉ có thể là muối tạo bởi Z: NaOOC-COONa
$\to \left\{ \begin{aligned}
& X:{{C}_{n}}{{H}_{2n}}{{O}_{2}}:x \\
& Y:{{C}_{m}}{{H}_{2m-2}}{{O}_{2}}:y \\
& Z:{{C}_{t}}{{H}_{2t-2}}{{O}_{4}}:z \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& x+y+z=0,58 \\
& x+y+2\text{z}=0,54.2\left( {{n}_{NaOH}} \right) \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& x+y=0,08 \\
& z=0,5 \\
\end{aligned} \right.$
$\to {{m}_{NaOOC-COONa}}=134.0,5=67\to {{m}_{Muối}}=6,22\to {{\overline{M}}_{muối}}=\dfrac{6,22}{0,08}=77,75$
$\to $ X là HCOONa
$\to \left\{ \begin{aligned}
& HCOONa:x \\
& {{C}_{n}}{{H}_{2n-1}}COONa:y \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& x+y=0,08 \\
& x+\left( n+1 \right)y+0,5.2=0,6+0,54\left( {{n}_{C}} \right) \\
& x+\left( 2n-1 \right)y=0,14\left( {{n}_{H}} \right) \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& x=0,05 \\
& y=0,03 \\
& ny=0,06 \\
\end{aligned} \right.\to n=2$
$\to T\left\{ \begin{aligned}
& HCOONa:0,05 \\
& {{C}_{2}}{{H}_{3}}COONa:0,03 \\
& {{(COONa)}_{2}}:0,5 \\
\end{aligned} \right.$
BTKL: ${{m}_{E}}={{m}_{ancol}}+{{m}_{T}}-{{m}_{NaOH}}=68,36$
$68,36\text{ gam E}\left\{ \begin{aligned}
& HCOOC{{H}_{3}}:0,05 \\
& {{C}_{2}}{{H}_{3}}COOC{{H}_{3}}:0,03 \\
& {{(COOC{{H}_{3}})}_{2}}:0,5 \\
& C{{H}_{2}}\to {{n}_{C{{H}_{2}}}}=0,27 \\
\end{aligned} \right.$
Biện luận dựa vào số mol các este:
Số mol (COOCH3)2 lớn hơn số mol CH2 nên Z có công thức (COOCH3)2.
Xét 2 este còn lại:
$\left\{ \begin{aligned}
& HCOO{{(C{{H}_{2}})}_{n}}C{{H}_{3}}:0,05 \\
& {{C}_{2}}{{H}_{3}}COO{{(C{{H}_{2}})}_{m}}C{{H}_{3}}:0,03 \\
& C{{H}_{2}}:0,27 \\
\end{aligned} \right.\to 0,05n+0,03m=0,27\to \left\{ \begin{aligned}
& n=3 \\
& m=4 \\
\end{aligned} \right.$
$\to E\left\{ \begin{aligned}
& HCOO{{C}_{3}}{{H}_{7}}:0,05 \\
& {{C}_{2}}{{H}_{3}}COO{{C}_{5}}{{H}_{11}}:0,03 \\
& {{(COOC{{H}_{3}})}_{2}}:0,5 \\
\end{aligned} \right.\to \%{{m}_{Y}}=6,2\%$
| Bài tập này dùng phương pháp biện luận là chủ yếu. - Khi số mol H trong hỗn hợp muối nhỏ hơn số mol muối thì chứng minh trong hỗn hợp muối có chứa muối không có hiđro. - Trong E (COOCH3)2 có số mol lớn hơn số mol CH2 nên Z có công thức (COOCH3)2. Đây là ví dụ cụ thể cho phương pháp biện luận. - Tùy từng bài cụ thể mà biến đổi để biện luận sao cho phù hợp. |
Đáp án D.