Google
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 cacboxylic. 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. $12.~$
B. $6.~$
C. $9$
D. $5.$
A. $12.~$
B. $6.~$
C. $9$
D. $5.$
Phương pháp:
Vì cho E phản ứng với dung dịch NaOH thu được các ancol cùng dãy đồng đẳng nên các ancol đều no, đơn chức, mạch hở 9 nT = nE
Quy đổi T thành CO2(amol); Na(amol); C(bmol)vàH.
Từ khối lượng muối và bảo toàn e để tìm a và b.
Hỗn hợp T gồm muối đơn chức (umol) vàmuối hai chức (vmol)
Từ số molT và số mol Na tìm được u và v.
Biện luận để tìm được công thức của các muối trong T.
Quy đổi 12,88 gam ancol thành CH3OH và CH2.
Biện luận tìm công thức của X, Y và Z, từ đó tìm được % khối lượng X trong hỗn hợp.
Hướng dẫn giải:
Vì cho E phản ứng với dung dịch NaOH thu được các ancol cùng dãy đồng đẳng nên các ancol đều no, đơn chức, mạch hở.
$\Rightarrow {{\text{n}}_{\text{T}}}={{\text{n}}_{\text{E}}}=0,2\text{mol}$
Quy đổi T thành $C{{O}_{2}}\left( amol \right);Na\left( amol \right);C\left( bmol \right)v\grave{a}H\left( 0,055.2=0,11mol \right)$
Ta có: mmuối = 44a +23a + 12b +0,11 = 24,28
Bảo toàn electron ta có: $a+4b+0,11=0,175.4$
Giải hệ trên ta có $a=0,35v\grave{a}b=0,06$
Hỗn hợp T gồm muối đơn chức (umol) và muối hai chức (vmol)
Ta có: ${{\text{n}}_{\text{T}}}=\text{u}+\text{v}=0,2\text{mol}$
Ta có: ${{\text{n}}_{\text{Na}}}=\text{u}+2\text{v}=0,35\text{mol}$
Giải hệ trên ta được $u=0,05v\grave{a}\text{ v}=0,15$
Dễ thấy $v>b$ nên muối hai chức không còn C ở gốc hiđrocacbon →Muối hai chức là (COONa)2 (0,15 mol)
Số H của 2 muối còn lại $=0,11/0,05=2,2\to $ Có muối HCOONa
→Muối còn lại gồm $\text{C}{{\text{H}}_{2}}=\text{CH}-\text{COONa}(\text{b}/2=0,03)\text{ v }\!\!\grave{\mathrm{a}}\!\!\text{ HCOONa}(\text{u}-0,03=0,02)$
Quy đổi 12,88 gam ancol thành $\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH}(0,35\text{mol})\text{ v }\!\!\grave{\mathrm{a}}\!\!\text{ C}{{\text{H}}_{2}}(0,12\text{mol})$
X là $\text{HCOOC}{{\text{H}}_{3}},\text{xC}{{\text{H}}_{2}}(0,02\text{mol})$
Y là $\text{C}{{\text{H}}_{2}}=\text{CHCOOC}{{\text{H}}_{3}},\text{yC}{{\text{H}}_{2}}(0,03\text{mol})$
Z là (COOCH3)2.2CH2 (0,15 mol)
Ta có: ${{\text{n}}_{\text{CH}2}}=0,02\text{x}+0,03\text{y}+0,15\text{z}=0,12$
$\to z=0$ là nghiệm duy nhất. Để có 3 ancol thì $x\ne y\ne 0$ nên $x=3v\grave{a}y=2$ là nghiệm duy nhất.
Vậy X là $\text{HCOO}{{\text{C}}_{4}}{{\text{H}}_{9}}(0,02\text{mol})$
Y là $\text{C}{{\text{H}}_{2}}=\text{CHCOO}{{\text{C}}_{3}}{{\text{H}}_{7}}(0,03\text{mol})$
Z là ${{\left( \text{COOC}{{\text{H}}_{3}} \right)}_{2}}(0,15\text{mol})$
Vậy $\%{{m}_{X}}=8,81\%$ gần nhất với $9\%.$
Vì cho E phản ứng với dung dịch NaOH thu được các ancol cùng dãy đồng đẳng nên các ancol đều no, đơn chức, mạch hở 9 nT = nE
Quy đổi T thành CO2(amol); Na(amol); C(bmol)vàH.
Từ khối lượng muối và bảo toàn e để tìm a và b.
Hỗn hợp T gồm muối đơn chức (umol) vàmuối hai chức (vmol)
Từ số molT và số mol Na tìm được u và v.
Biện luận để tìm được công thức của các muối trong T.
Quy đổi 12,88 gam ancol thành CH3OH và CH2.
Biện luận tìm công thức của X, Y và Z, từ đó tìm được % khối lượng X trong hỗn hợp.
Hướng dẫn giải:
Vì cho E phản ứng với dung dịch NaOH thu được các ancol cùng dãy đồng đẳng nên các ancol đều no, đơn chức, mạch hở.
$\Rightarrow {{\text{n}}_{\text{T}}}={{\text{n}}_{\text{E}}}=0,2\text{mol}$
Quy đổi T thành $C{{O}_{2}}\left( amol \right);Na\left( amol \right);C\left( bmol \right)v\grave{a}H\left( 0,055.2=0,11mol \right)$
Ta có: mmuối = 44a +23a + 12b +0,11 = 24,28
Bảo toàn electron ta có: $a+4b+0,11=0,175.4$
Giải hệ trên ta có $a=0,35v\grave{a}b=0,06$
Hỗn hợp T gồm muối đơn chức (umol) và muối hai chức (vmol)
Ta có: ${{\text{n}}_{\text{T}}}=\text{u}+\text{v}=0,2\text{mol}$
Ta có: ${{\text{n}}_{\text{Na}}}=\text{u}+2\text{v}=0,35\text{mol}$
Giải hệ trên ta được $u=0,05v\grave{a}\text{ v}=0,15$
Dễ thấy $v>b$ nên muối hai chức không còn C ở gốc hiđrocacbon →Muối hai chức là (COONa)2 (0,15 mol)
Số H của 2 muối còn lại $=0,11/0,05=2,2\to $ Có muối HCOONa
→Muối còn lại gồm $\text{C}{{\text{H}}_{2}}=\text{CH}-\text{COONa}(\text{b}/2=0,03)\text{ v }\!\!\grave{\mathrm{a}}\!\!\text{ HCOONa}(\text{u}-0,03=0,02)$
Quy đổi 12,88 gam ancol thành $\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{OH}(0,35\text{mol})\text{ v }\!\!\grave{\mathrm{a}}\!\!\text{ C}{{\text{H}}_{2}}(0,12\text{mol})$
X là $\text{HCOOC}{{\text{H}}_{3}},\text{xC}{{\text{H}}_{2}}(0,02\text{mol})$
Y là $\text{C}{{\text{H}}_{2}}=\text{CHCOOC}{{\text{H}}_{3}},\text{yC}{{\text{H}}_{2}}(0,03\text{mol})$
Z là (COOCH3)2.2CH2 (0,15 mol)
Ta có: ${{\text{n}}_{\text{CH}2}}=0,02\text{x}+0,03\text{y}+0,15\text{z}=0,12$
$\to z=0$ là nghiệm duy nhất. Để có 3 ancol thì $x\ne y\ne 0$ nên $x=3v\grave{a}y=2$ là nghiệm duy nhất.
Vậy X là $\text{HCOO}{{\text{C}}_{4}}{{\text{H}}_{9}}(0,02\text{mol})$
Y là $\text{C}{{\text{H}}_{2}}=\text{CHCOO}{{\text{C}}_{3}}{{\text{H}}_{7}}(0,03\text{mol})$
Z là ${{\left( \text{COOC}{{\text{H}}_{3}} \right)}_{2}}(0,15\text{mol})$
Vậy $\%{{m}_{X}}=8,81\%$ gần nhất với $9\%.$
Đáp án C.