Câu hỏi: Hỗn hợp E gồm hai este đơn chức, là đồng phân cấu tạo và đều chứa vòng benzen. Đốt cháy hoàn toàn m gam E cần vừa đủ 30,24 lít khí O2 (đktc), thu được 52,80 gam CO2 và 10,80 gam H2O. Đun nóng m gam E với dung dịch NaOH dư thì có tối đa 200 ml dung dịch NaOH 1M phản ứng thu được dung dịch T chứa 16,70 gam hỗn hợp ba muối. Khối lượng muối của axit cacboxylic trong T là
A. 10,90 gam.
B. 4,10 gam.
C. 9,75 gam.
D. 6,80 gam.
A. 10,90 gam.
B. 4,10 gam.
C. 9,75 gam.
D. 6,80 gam.
Phương pháp giải:
- Đốt E:
Sơ đồ: E + O2 → CO2 + H2O
+) BTKL: mE = mCO2 + mH2O - mO2
+) BTNT O: nO(E) = 2nCO2 + nH2O - 2nO2
⟹ nE = ½. NO(E) (do các este đều đơn chức chứa 2O).
⟹ ME ⟹ CTPT.
- Khi E + NaOH:
Ta thấy 1 < nNaOH : nE < 2 ⟹ E chứa 1 este thường A và 1 este của phenol B
Tính số mol A và B dựa vào số mol hỗn hợp E và số mol NaOH phản ứng.
Ta có: nancol = nA; nH2O sinh ra = nB.
Sơ đồ: $\underset{20,4\left( g \right)}{\mathop{E}} +\underset{0,2\left( mol \right)}{\mathop{NaOH}} \Rightarrow \underset{16,7\left( g \right)}{\mathop{Muoi}} +Ancol+\underset{0,05\left( mol \right)}{\mathop{{{H}_{2}}O}} $
BTKL: mancol = mE + mNaOH - mmuối - mH2O ⟹ Mancol ⟹ CTCT của ancol.
Dựa vào dữ kiện sản phẩm sau phản ứng chứa 3 muối suy ra CTCT của các este thỏa mãn.
Suy ra thành phần muối của axit cacboxylic.
Giải chi tiết:
- Đốt E: $E+{{O}_{2}}:1,35\xrightarrow{{{t}^{o}}}C{{O}_{2}}:1,2+{{H}_{2}}O:0,6$
+) BTKL: mE = mCO2 + mH2O - mO2 = 20,4 (g)
+) BTNT O: nO(E) = 2nCO2 + nH2O - 2nO2 = 0,3 mol
⟹ nE = ½. NO(E) = 0,15 mol (do các este đều đơn chức chứa 2O).
⟹ ME = $\dfrac{20,4}{0,15}$ = 136 ⟹ CTPT là C8H8O2.
- Khi E + NaOH:
Ta thấy $1<\dfrac{{{n}_{NaOH}}}{{{n}_{E}}}=\dfrac{0,2}{0,15}=1,33<2$ ⟹ E chứa 1 este thường A (a mol) và 1 este của phenol B (b mol)
Giải hệ $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
a+b={{n}_{E}}=0,15 \\
a+2b={{n}_{NaOH}}=0,2 \\
\end{array} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
a=0,1 \\
b=0,05 \\
\end{array} \right.$
Ta có:
nancol = nA = 0,1 mol
nH2O sinh ra = nB = 0,05 mol
Sơ đồ: $\underset{20,4\left( g \right)}{\mathop{E}} +\underset{0,2\left( mol \right)}{\mathop{NaOH}} \Rightarrow \underset{16,7\left( g \right)}{\mathop{Muoi}} +Ancol+\underset{0,05\left( mol \right)}{\mathop{{{H}_{2}}O}} $
BTKL: mancol = mE + mNaOH - mmuối - mH2O = 10,8 gam
⟹ Mancol = 10,8/0,1 = 108 ⟹ Ancol là C6H5CH2OH.
Sản phẩm sau phản ứng chứa 3 muối suy ra CTCT của các este là:
A: HCOOCH2C6H5 (0,1 mol)
B: CH3COOC6H5 (0,05 mol)
⟹ Muối của axit cacboxylic gồm 0,1 mol HCOONa và 0,05 mol CH3COONa.
⟹ mmuối của axit cacboxylic = 10,9 gam.
- Đốt E:
Sơ đồ: E + O2 → CO2 + H2O
+) BTKL: mE = mCO2 + mH2O - mO2
+) BTNT O: nO(E) = 2nCO2 + nH2O - 2nO2
⟹ nE = ½. NO(E) (do các este đều đơn chức chứa 2O).
⟹ ME ⟹ CTPT.
- Khi E + NaOH:
Ta thấy 1 < nNaOH : nE < 2 ⟹ E chứa 1 este thường A và 1 este của phenol B
Tính số mol A và B dựa vào số mol hỗn hợp E và số mol NaOH phản ứng.
Ta có: nancol = nA; nH2O sinh ra = nB.
Sơ đồ: $\underset{20,4\left( g \right)}{\mathop{E}} +\underset{0,2\left( mol \right)}{\mathop{NaOH}} \Rightarrow \underset{16,7\left( g \right)}{\mathop{Muoi}} +Ancol+\underset{0,05\left( mol \right)}{\mathop{{{H}_{2}}O}} $
BTKL: mancol = mE + mNaOH - mmuối - mH2O ⟹ Mancol ⟹ CTCT của ancol.
Dựa vào dữ kiện sản phẩm sau phản ứng chứa 3 muối suy ra CTCT của các este thỏa mãn.
Suy ra thành phần muối của axit cacboxylic.
Giải chi tiết:
- Đốt E: $E+{{O}_{2}}:1,35\xrightarrow{{{t}^{o}}}C{{O}_{2}}:1,2+{{H}_{2}}O:0,6$
+) BTKL: mE = mCO2 + mH2O - mO2 = 20,4 (g)
+) BTNT O: nO(E) = 2nCO2 + nH2O - 2nO2 = 0,3 mol
⟹ nE = ½. NO(E) = 0,15 mol (do các este đều đơn chức chứa 2O).
⟹ ME = $\dfrac{20,4}{0,15}$ = 136 ⟹ CTPT là C8H8O2.
- Khi E + NaOH:
Ta thấy $1<\dfrac{{{n}_{NaOH}}}{{{n}_{E}}}=\dfrac{0,2}{0,15}=1,33<2$ ⟹ E chứa 1 este thường A (a mol) và 1 este của phenol B (b mol)
Giải hệ $\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
a+b={{n}_{E}}=0,15 \\
a+2b={{n}_{NaOH}}=0,2 \\
\end{array} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
a=0,1 \\
b=0,05 \\
\end{array} \right.$
Ta có:
nancol = nA = 0,1 mol
nH2O sinh ra = nB = 0,05 mol
Sơ đồ: $\underset{20,4\left( g \right)}{\mathop{E}} +\underset{0,2\left( mol \right)}{\mathop{NaOH}} \Rightarrow \underset{16,7\left( g \right)}{\mathop{Muoi}} +Ancol+\underset{0,05\left( mol \right)}{\mathop{{{H}_{2}}O}} $
BTKL: mancol = mE + mNaOH - mmuối - mH2O = 10,8 gam
⟹ Mancol = 10,8/0,1 = 108 ⟹ Ancol là C6H5CH2OH.
Sản phẩm sau phản ứng chứa 3 muối suy ra CTCT của các este là:
A: HCOOCH2C6H5 (0,1 mol)
B: CH3COOC6H5 (0,05 mol)
⟹ Muối của axit cacboxylic gồm 0,1 mol HCOONa và 0,05 mol CH3COONa.
⟹ mmuối của axit cacboxylic = 10,9 gam.
Đáp án A.