Câu hỏi: Hỗn hợp E gồm ba este mạch hở đều tạo bởi axit cacboxylic với ancol: X (no, đơn chức), Y (không no, đơn chức, phân tử có hai liên kết $\pi )$ và Z (no, hai chức). Cho 0,2 mol E phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được 12,88 gam hỗn hợp ba ancol cùng dãy đồng đẳng và 24,28 gam hỗn hợp T gồm ba muối của ba axit cacbonxylic. Đốt cháy toàn bộ T cần vừa đủ 0,175 mol O2, thu được Na2CO3, CO2 và 0,055 mol H2O. Phần trăm khối lượng của X trong E có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 9.
B. 12.
C. 5.
D. 6.
A. 9.
B. 12.
C. 5.
D. 6.
Sơ đồ phản ứng: $E\xrightarrow{+NaOH}\left\langle \begin{aligned}
& Ancol: 12,88 gam \\
& \underbrace{T}_{24,28 gam}\xrightarrow{+{{O}_{2}}:0,175 mol}\left\{ \begin{aligned}
& N{{a}_{2}}C{{O}_{3}} \\
& C{{O}_{2}} \\
& {{H}_{2}}O:0,055 mol \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned} \right.$
X là este no, đơn chức $\to $ X tạo từ ancol no, đơn chức.
Các ancol thuộc cùng dãy đồng đẳng nên đều no, đơn chức.
Xét phản ứng đốt cháy T:
Ta có: ${{n}_{T}}={{n}_{E}}=0,2 mol$
Quy đổi T thành CO2 (a mol); Na (a mol); C (b mol); H (0,055.2=0,11 mol)
mmuối = $44a+23a+12b+0,1=24,28 (10$
Bảo toàn eletron: $a+4b+0,11=0,175.4 (2)$
Từ (1) và (2) suy ra: $a=0,35 mol; b=0,06 mol$
T gồm hỗn hợp muối đơn chức (u mol) và muối hai chức (v mol).
Ta có: $\left\{ \begin{aligned}
& u+v=0,2 \\
& u+2v=0,35 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& u=0,05 mol \\
& v=0,15 mol \\
\end{aligned} \right.$
Nhận xét: v > b nên muối hai chức không còn C ở gốc nên muối đó là (COONa)2 (0,15 mol).
Số H của hai muối còn lại $=\dfrac{0,11}{0,05}=2,2\to T$ có chứa muối HCOONa.
$\to $ Muối còn lại là CH2=CHCOONa $(\dfrac{b}{2}=0,03 mol)$ và HCOONa $(0,05-0,03=0,02 mol).$
Quy đổi 12,88 gam ancol thành CH3OH (0,35 mol) và CH2 (0,12 mol).
X là HCOOCH3.xCH2 (0,02 mol)
Y là CH2=CHCOOCH3.yCH2 (0,03 mol)
Z là (COOCH3).zCH2 (0,15 mol)
${{n}_{C{{H}_{2}}}}=0,02x+0,03y+0,15z=0,12 mol$
Để x, y, z nguyên thì z = 0.
$\to x=3;y=2$ là nghiệm duy nhất của phương trình.
Vậy X là HCOOC4H9 (0,02 mol); Y là CH2=CHCOOC3H7 (0,03 mol) và Z là (COOCH3)2 (0,15 mol).
$\to \%{{m}_{X}}=\dfrac{0,02.102}{0,02.102+0,03.114+0,15.118}.100\%=8,81\%$
& Ancol: 12,88 gam \\
& \underbrace{T}_{24,28 gam}\xrightarrow{+{{O}_{2}}:0,175 mol}\left\{ \begin{aligned}
& N{{a}_{2}}C{{O}_{3}} \\
& C{{O}_{2}} \\
& {{H}_{2}}O:0,055 mol \\
\end{aligned} \right. \\
\end{aligned} \right.$
X là este no, đơn chức $\to $ X tạo từ ancol no, đơn chức.
Các ancol thuộc cùng dãy đồng đẳng nên đều no, đơn chức.
Xét phản ứng đốt cháy T:
Ta có: ${{n}_{T}}={{n}_{E}}=0,2 mol$
Quy đổi T thành CO2 (a mol); Na (a mol); C (b mol); H (0,055.2=0,11 mol)
mmuối = $44a+23a+12b+0,1=24,28 (10$
Bảo toàn eletron: $a+4b+0,11=0,175.4 (2)$
Từ (1) và (2) suy ra: $a=0,35 mol; b=0,06 mol$
T gồm hỗn hợp muối đơn chức (u mol) và muối hai chức (v mol).
Ta có: $\left\{ \begin{aligned}
& u+v=0,2 \\
& u+2v=0,35 \\
\end{aligned} \right.\to \left\{ \begin{aligned}
& u=0,05 mol \\
& v=0,15 mol \\
\end{aligned} \right.$
Nhận xét: v > b nên muối hai chức không còn C ở gốc nên muối đó là (COONa)2 (0,15 mol).
Số H của hai muối còn lại $=\dfrac{0,11}{0,05}=2,2\to T$ có chứa muối HCOONa.
$\to $ Muối còn lại là CH2=CHCOONa $(\dfrac{b}{2}=0,03 mol)$ và HCOONa $(0,05-0,03=0,02 mol).$
Quy đổi 12,88 gam ancol thành CH3OH (0,35 mol) và CH2 (0,12 mol).
X là HCOOCH3.xCH2 (0,02 mol)
Y là CH2=CHCOOCH3.yCH2 (0,03 mol)
Z là (COOCH3).zCH2 (0,15 mol)
${{n}_{C{{H}_{2}}}}=0,02x+0,03y+0,15z=0,12 mol$
Để x, y, z nguyên thì z = 0.
$\to x=3;y=2$ là nghiệm duy nhất của phương trình.
Vậy X là HCOOC4H9 (0,02 mol); Y là CH2=CHCOOC3H7 (0,03 mol) và Z là (COOCH3)2 (0,15 mol).
$\to \%{{m}_{X}}=\dfrac{0,02.102}{0,02.102+0,03.114+0,15.118}.100\%=8,81\%$
Đáp án A.