Câu hỏi: Hỗn hợp E gồm axit no, đơn chức X, axit đa chức Y (phân tử chứa ba liên kết TT, mạch không phân nhánh) đều mạch hở và este Z (chỉ chứa nhóm chức este) tạo bởi ancol đa chức T với X và Y. Đốt cháy hoàn toàn $14,93$ gam E cần dùng vừa đủ $0,3825$ mol O2. Mặt khác, $14,93$ gam E phản ứng tối đa v $260$ ml dung dịch NaOH 1M thu được m gam ancol T. Đốt cháy hoàn toàn m gam ancol T thu được $1,98$ gam CO2 và $1,08$ gam H2O. Nhận xét nào sau đây sai?
A. Có thể dùng nước brom để nhận biết $X,Y,T.$
B. Z có hai công thức cấu tạo phù hợp.
C. Y có đồng phân hình học cis - trans.
D. Tổng số nguyên tử hiđro trong phân tử Z là 10.
A. Có thể dùng nước brom để nhận biết $X,Y,T.$
B. Z có hai công thức cấu tạo phù hợp.
C. Y có đồng phân hình học cis - trans.
D. Tổng số nguyên tử hiđro trong phân tử Z là 10.
Phương pháp:
Bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, quy đổi, biện luận.
Hướng dẫn giải:
nNaOH= 0,26 mol; nCO2 = 0,045 mol; nH2O = 0,06 mol
Do axit Y đa chức, không phân nhánh nên Y là axit hai chức
Este Z được tạo bởi ancol T và X, Y → Ancol T là ancol ba chức.
*Xét phản ứng đốt cháy ancol T: nCO2 = 0,045 mol; nH2O=0,06 mol
nCO2 <nH2O → T là ancol no, mạch hở
nancol = nH2O - nCO2 = 0,06 - 0,045 = 0,015 mol
→ Số C = nCO2 : nT = 0,045 : 0,015 = 3
Vậy T là C3H5(OH)3
*E phản ứng với NaOH: nCOO=nNaOH = 0,26 mol → nO(E) = 2nCOO=0,52 mol
*Xét phản ứng đốt cháy hỗn hợp E:
+ BTKL: mCO2 + mH2O = mE + mO2 → 44nCO2 + 18nH2O = 14,93 + 32.0,3825
+ BTNT "O": 2nCO2 + nH2O = nO(E) + 2nO2 → nCO2 + nH2O = 0,52 + 2.0,3825
Giải hệ được nCO2 = 0,505 và nH2O = 0,275
*Quy đổi hỗn hợp E thành:
$\begin{aligned}
& {{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2\text{n}}}{{\text{O}}_{2}}:\text{x} \\
& {{\text{C}}_{\text{m}}}{{\text{H}}_{2\text{m}-4}}{{\text{O}}_{4}}:\text{y} \\
& {{\text{C}}_{3}}{{\text{H}}_{8}}{{\text{O}}_{3}}:0,015 \\
& {{\text{H}}_{2}}\text{O}:-0,045 \\
\end{aligned}$
Ta có hệ phương trình:
$\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{\text{n}}_{\text{NaOH}}}=\text{x}+2\text{y}=0,026 \\
{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{2}}}}=\text{nx}+\text{my}+0,015.3=0,505 \\
{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{2}}\text{O}}}=\text{nx}+(\text{m}-2)\text{y}+4.0,015-0,045=0,275 \\
\end{array} \right. $ $ \to \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
x=0,06 \\
y=0,1 \\
3n+5m=23 \\
\end{array} \right.$
Chỉ có cặp n= 1; m = 4 thỏa mãn
Vậy X là HCOOH và Y là HOOC-CH=CH-COOH
→Z có thể là
- Phương án A đúng
+X tác dụng với Br2 tạo khí CO2 theo PTHH:
HCOOH + Br2 → CO2 + 2HBr
+Y làm mất màu dung dịch Br2 theo PTHH sau:
C2H2(COOH)2 + Br2 → C2H2Br2(COOH)2
+ T không làm mất màu Br2.
- Phương án B đúng.
- Phương án C đúng vì Y là HOOC-CH= CH-COOH có đồng phân hình học.
- Phương án D sai vì tổng số nguyên tử H trong Z là 8.
Bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, quy đổi, biện luận.
Hướng dẫn giải:
nNaOH= 0,26 mol; nCO2 = 0,045 mol; nH2O = 0,06 mol
Do axit Y đa chức, không phân nhánh nên Y là axit hai chức
Este Z được tạo bởi ancol T và X, Y → Ancol T là ancol ba chức.
*Xét phản ứng đốt cháy ancol T: nCO2 = 0,045 mol; nH2O=0,06 mol
nCO2 <nH2O → T là ancol no, mạch hở
nancol = nH2O - nCO2 = 0,06 - 0,045 = 0,015 mol
→ Số C = nCO2 : nT = 0,045 : 0,015 = 3
Vậy T là C3H5(OH)3
*E phản ứng với NaOH: nCOO=nNaOH = 0,26 mol → nO(E) = 2nCOO=0,52 mol
*Xét phản ứng đốt cháy hỗn hợp E:
+ BTKL: mCO2 + mH2O = mE + mO2 → 44nCO2 + 18nH2O = 14,93 + 32.0,3825
+ BTNT "O": 2nCO2 + nH2O = nO(E) + 2nO2 → nCO2 + nH2O = 0,52 + 2.0,3825
Giải hệ được nCO2 = 0,505 và nH2O = 0,275
*Quy đổi hỗn hợp E thành:
$\begin{aligned}
& {{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2\text{n}}}{{\text{O}}_{2}}:\text{x} \\
& {{\text{C}}_{\text{m}}}{{\text{H}}_{2\text{m}-4}}{{\text{O}}_{4}}:\text{y} \\
& {{\text{C}}_{3}}{{\text{H}}_{8}}{{\text{O}}_{3}}:0,015 \\
& {{\text{H}}_{2}}\text{O}:-0,045 \\
\end{aligned}$
Ta có hệ phương trình:
$\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{\text{n}}_{\text{NaOH}}}=\text{x}+2\text{y}=0,026 \\
{{\text{n}}_{\text{C}{{\text{O}}_{2}}}}=\text{nx}+\text{my}+0,015.3=0,505 \\
{{\text{n}}_{{{\text{H}}_{2}}\text{O}}}=\text{nx}+(\text{m}-2)\text{y}+4.0,015-0,045=0,275 \\
\end{array} \right. $ $ \to \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
x=0,06 \\
y=0,1 \\
3n+5m=23 \\
\end{array} \right.$
Chỉ có cặp n= 1; m = 4 thỏa mãn
Vậy X là HCOOH và Y là HOOC-CH=CH-COOH
→Z có thể là
- Phương án A đúng
+X tác dụng với Br2 tạo khí CO2 theo PTHH:
HCOOH + Br2 → CO2 + 2HBr
+Y làm mất màu dung dịch Br2 theo PTHH sau:
C2H2(COOH)2 + Br2 → C2H2Br2(COOH)2
+ T không làm mất màu Br2.
- Phương án B đúng.
- Phương án C đúng vì Y là HOOC-CH= CH-COOH có đồng phân hình học.
- Phương án D sai vì tổng số nguyên tử H trong Z là 8.
Đáp án D.