Câu hỏi: Hỗn hợp E gồm 3 este mạch hở là este X (C6H6O4) có cấu tạo đối xứng, este Y $\left( {{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2n-2}}{{\text{O}}_{4}} \right)$ và este Z $\left( {{\text{C}}_{m}}{{\text{H}}_{2m-6}}{{\text{O}}_{6}} \right)$ đều thuần chứ_C_. Đốt cháy hoàn toàn 17,94 gam E (số mol X gấp 3 lần số mol Z) trong oxi vừa đủ, thu được 29,92 gam CO2. Thủy phân 17,94 gam E cần dùng 140 ml dung dịch NaOH 2M, sau phản ứng thu được dung dịch F chứa 2 muối và 8,78 gam hỗn hợp T chứa các ancol no. Cô cạn F rồi nung trong vôi tôi xút dư được 4,928 lít hỗn hợp 2 khí (đktc) nặng 1,88 gam. Phần trăm khối lượng của Y trong E là
A. 32,89%.
B. 17,43%.
C. 26,88%
D. 19,62%.
A. 32,89%.
B. 17,43%.
C. 26,88%
D. 19,62%.
Phương pháp:
X là este mạch hở có cấu trúc đối xứng nên X là CH3OOC-C=C-COOCH3 $\Rightarrow $ hỗn hợp khí có C2H2
Xét hỗn hợp khí thu được sau khi tác dụng với vôi tôi, xút thì nkhí = 0,22 mol $\Rightarrow $ Mkhí = 8,54
$\Rightarrow $ khí còn lại là H2 > số mol từng khí
→ nX = nC2H2 = nZ
Vì Y và Z là este thuần chức nên Y là este no, hai chức mạch hở và tạo từ axit HCOOH:
(HCOO)2Cn-2H2n-4 Và Z có CTTQ là CmH2m-6O6 nên là este no, ba chức, mạch hở và tạo từ HCOOH: (HCOO)3Cm-3 H2m-9
E+ NaOH thì nNaOH = 2nY+ 3nZ + 2nX $\Rightarrow {{n}_{Y}}$
Xét E+ O2 thì nCO2 = nX.6 + nY.n +nZ.m = 0,68 mol ở phương trình chứa ẩn n, m
Biện luận tìm n, m phù hợp
Hướng dẫn giải:
X là este mạch hở có cấu trúc đối xứng nên X là CH3OOC-C=C-COOCH3 $\Rightarrow $ hỗn hợp khí có C2H2
Ta có CH3OOC-C=C-COOCH3 $\xrightarrow{+NaOH}$ NaOOC – C = C-COONa $\xrightarrow{CaO,NaOH,{{t}^{o}}}{{C}_{2}}{{H}_{2}}$
Xét hỗn hợp khí thu được sau khi tác dụng với vôi tôi, xút thì nkhí = 0,22 mol $\Rightarrow $ Mkhí = 8,54
Mà trong hỗn hợp khí này có C2H2 (M > 8,54) nên khi còn lại là H2 $\Rightarrow $ muối còn lại trong F là HCOONa
$\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{\text{n}}_{{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{2}}}}+{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{7}}}}=0,22 \\
26{{\text{n}}_{{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{2}}}}+2{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{2}}}}=1,88 \\
\end{array}\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{\text{n}}_{{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{7}}}}=0,06\text{mol} \\
{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{2}}}}=0,16\text{mol} \\
\end{array} \right. \right.$
$\Rightarrow {{\text{n}}_{\text{X}}}=\text{n}{{\text{c}}_{C2H2}}=0,06\text{mol}\Rightarrow {{\text{n}}_{\text{Z}}}=0,06:3=0,02\text{mol}$
Vì Y và Z là este thuần chức nên Y là este no, hai chức mạch hở và tạo từ axit HCOOH:
(HCOO)2Cn-2 H2n-4
Và Z có CTTQ là CmH2m-6 O6 nên là este no, ba chức, mạch hở và tạo từ HCOOH: (HCOO)2Cm-3H2m-9
E + NaOH thì nNaOH = 0,28 = 2nX + 3nZ + 2nX $\Rightarrow $ nY = 0,05 mol
Xét E+ O2 thì nCO2 = nX.6 $+{{n}_{Y}}.m+{{\text{n}}_{\text{Z}}}\text{.m}=0,68\text{mol}\Rightarrow 6.0,06+0,05\text{m}+0,02\text{m}=0,68$
$\Rightarrow 5n+2m=32$
Vì T chứa các ancol no nên n – 2 > 2 hay n>4 và m – 3 > 3 hay m > 6
Thỏa mãn với n = 4 và m = 6 – Y là C4H6O4 $\Rightarrow \%{{m}_{Y}}=\dfrac{0,05.118.100\%}{17,94}=32,89\%$
~= 32,89% 17,94
X là este mạch hở có cấu trúc đối xứng nên X là CH3OOC-C=C-COOCH3 $\Rightarrow $ hỗn hợp khí có C2H2
Xét hỗn hợp khí thu được sau khi tác dụng với vôi tôi, xút thì nkhí = 0,22 mol $\Rightarrow $ Mkhí = 8,54
$\Rightarrow $ khí còn lại là H2 > số mol từng khí
→ nX = nC2H2 = nZ
Vì Y và Z là este thuần chức nên Y là este no, hai chức mạch hở và tạo từ axit HCOOH:
(HCOO)2Cn-2H2n-4 Và Z có CTTQ là CmH2m-6O6 nên là este no, ba chức, mạch hở và tạo từ HCOOH: (HCOO)3Cm-3 H2m-9
E+ NaOH thì nNaOH = 2nY+ 3nZ + 2nX $\Rightarrow {{n}_{Y}}$
Xét E+ O2 thì nCO2 = nX.6 + nY.n +nZ.m = 0,68 mol ở phương trình chứa ẩn n, m
Biện luận tìm n, m phù hợp
Hướng dẫn giải:
X là este mạch hở có cấu trúc đối xứng nên X là CH3OOC-C=C-COOCH3 $\Rightarrow $ hỗn hợp khí có C2H2
Ta có CH3OOC-C=C-COOCH3 $\xrightarrow{+NaOH}$ NaOOC – C = C-COONa $\xrightarrow{CaO,NaOH,{{t}^{o}}}{{C}_{2}}{{H}_{2}}$
Xét hỗn hợp khí thu được sau khi tác dụng với vôi tôi, xút thì nkhí = 0,22 mol $\Rightarrow $ Mkhí = 8,54
Mà trong hỗn hợp khí này có C2H2 (M > 8,54) nên khi còn lại là H2 $\Rightarrow $ muối còn lại trong F là HCOONa
$\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{\text{n}}_{{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{2}}}}+{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{7}}}}=0,22 \\
26{{\text{n}}_{{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{2}}}}+2{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{2}}}}=1,88 \\
\end{array}\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{\text{n}}_{{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{7}}}}=0,06\text{mol} \\
{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{2}}}}=0,16\text{mol} \\
\end{array} \right. \right.$
$\Rightarrow {{\text{n}}_{\text{X}}}=\text{n}{{\text{c}}_{C2H2}}=0,06\text{mol}\Rightarrow {{\text{n}}_{\text{Z}}}=0,06:3=0,02\text{mol}$
Vì Y và Z là este thuần chức nên Y là este no, hai chức mạch hở và tạo từ axit HCOOH:
(HCOO)2Cn-2 H2n-4
Và Z có CTTQ là CmH2m-6 O6 nên là este no, ba chức, mạch hở và tạo từ HCOOH: (HCOO)2Cm-3H2m-9
E + NaOH thì nNaOH = 0,28 = 2nX + 3nZ + 2nX $\Rightarrow $ nY = 0,05 mol
Xét E+ O2 thì nCO2 = nX.6 $+{{n}_{Y}}.m+{{\text{n}}_{\text{Z}}}\text{.m}=0,68\text{mol}\Rightarrow 6.0,06+0,05\text{m}+0,02\text{m}=0,68$
$\Rightarrow 5n+2m=32$
Vì T chứa các ancol no nên n – 2 > 2 hay n>4 và m – 3 > 3 hay m > 6
Thỏa mãn với n = 4 và m = 6 – Y là C4H6O4 $\Rightarrow \%{{m}_{Y}}=\dfrac{0,05.118.100\%}{17,94}=32,89\%$
~= 32,89% 17,94
Đáp án A.