Google
Câu hỏi: Hỗn hợp E gồm một axit đa chức X và một hợp chất hữu cơ tạp chức Y đều có thành phần chứa các nguyên tố C, H, O). Tiến hành ba thí nghiệm với m gam hỗn hợp E:
Thí nghiệm 1: Phản ứng hoàn toàn với lượng dư AgNO3 trong NH3, thu được 43,2 gam Ag.
Thí nghiệm 2: Phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch KHCO3 2M.
Thí nghiệm 3: Phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch KOH 4M, thu được 1 ancol duy nhất Z và hỗn hợp T gồm ba muối. Dẫn Z qua bình đựng Na dư, thấy khối lượng bình tăng 9 gam, đồng thời thu được 0,1 mol khí H2. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp T bằng lượng O2 vừa đủ, thu được 0,4 mol CO2, nước và muối cacbonat. Phần trăm khối lượng của Y trong hỗn hợp E có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 69,0%.
B. 31,0%.
C. 69,5%.
D. 30,5%.
Thí nghiệm 1: Phản ứng hoàn toàn với lượng dư AgNO3 trong NH3, thu được 43,2 gam Ag.
Thí nghiệm 2: Phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch KHCO3 2M.
Thí nghiệm 3: Phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch KOH 4M, thu được 1 ancol duy nhất Z và hỗn hợp T gồm ba muối. Dẫn Z qua bình đựng Na dư, thấy khối lượng bình tăng 9 gam, đồng thời thu được 0,1 mol khí H2. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp T bằng lượng O2 vừa đủ, thu được 0,4 mol CO2, nước và muối cacbonat. Phần trăm khối lượng của Y trong hỗn hợp E có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 69,0%.
B. 31,0%.
C. 69,5%.
D. 30,5%.
Phương pháp giải:
Xét thí nghiệm 1 ⟹ nCHO.
Xét thí nghiệm 2 ⟹ nCOOH.
Xét thí nghiệm 3 ⟹ nCOO.
Dựa vào dữ kiện dẫn Z qua bình dựng Na dư ⟹ CTCT của ancol Z ⟹ Y chứa chức este.
Dựa vào đốt cháy T ⟹ CTCT của X và Y ⟹ %mY(E).
Giải chi tiết:
* Thí nghiệm 1:
E (-CHO) + AgNO3/NH3 → 2Ag
⟹ nCHO(E) = nAg/2 = 0,4/2 = 0,2 (mol).
* Thí nghiệm 2:
E (-COOH) + KHCO3 → CO2 ↑
⟹ nCOOH(E) = nKHCO3 = 0,1.2 = 0,2 (mol)
* Thí nghiệm 3:
E (-COO) + KOH → T (muối K) + ancol Z + …
⟹ nCOO(E) = nKOH = 0,1.4 = 0,4 (mol) (-COO ở đây chứa cả -COOH)
T + O2 → CO2 + H2O + K2CO3
BTNT K ⟹ nK2CO3 = nKOH/2 = 0,2 (mol)
BTNC C ⟹ nC(T) = nCO2 + nK2CO3 = 0,4 + 0,2 = 0,6 (mol).
Nhận thấy nCHO + nCOO = 0,6 (mol) = nC(T)
Lại có E + KOH → este ⟹ E chứa chức este.
Mà X là axit đa chức, Y là hợp chất hữu cơ tạp chức
⟹ X là (COOH)2 0,1 (mol) và Y có dạng OHC – COOR' 0,2 (mol)
* Xét OHC – COOR' + KOH → R'OH
Ta có nR'OH = nY = 0,2 (mol)
mbình đựng Na tăng = mR'OH – mH2 = 9 (g) ⟹ mR'OH = 9 + 0,1.2 = 9,2 (g).
⟹ MR'OH = MR' + 17 = 9,2/0,2 = 46 ⟹ MR'= 29 (-C2H5)
⟹ E gồm X là (COOH)2 0,1 (mol) và Y là OHC – COOC2H5 0,2 (mol).
Vậy %mY = 102.0,2.100%/29,4 = 69,39% ≈ 69,5%.
Xét thí nghiệm 1 ⟹ nCHO.
Xét thí nghiệm 2 ⟹ nCOOH.
Xét thí nghiệm 3 ⟹ nCOO.
Dựa vào dữ kiện dẫn Z qua bình dựng Na dư ⟹ CTCT của ancol Z ⟹ Y chứa chức este.
Dựa vào đốt cháy T ⟹ CTCT của X và Y ⟹ %mY(E).
Giải chi tiết:
* Thí nghiệm 1:
E (-CHO) + AgNO3/NH3 → 2Ag
⟹ nCHO(E) = nAg/2 = 0,4/2 = 0,2 (mol).
* Thí nghiệm 2:
E (-COOH) + KHCO3 → CO2 ↑
⟹ nCOOH(E) = nKHCO3 = 0,1.2 = 0,2 (mol)
* Thí nghiệm 3:
E (-COO) + KOH → T (muối K) + ancol Z + …
⟹ nCOO(E) = nKOH = 0,1.4 = 0,4 (mol) (-COO ở đây chứa cả -COOH)
T + O2 → CO2 + H2O + K2CO3
BTNT K ⟹ nK2CO3 = nKOH/2 = 0,2 (mol)
BTNC C ⟹ nC(T) = nCO2 + nK2CO3 = 0,4 + 0,2 = 0,6 (mol).
Nhận thấy nCHO + nCOO = 0,6 (mol) = nC(T)
Lại có E + KOH → este ⟹ E chứa chức este.
Mà X là axit đa chức, Y là hợp chất hữu cơ tạp chức
⟹ X là (COOH)2 0,1 (mol) và Y có dạng OHC – COOR' 0,2 (mol)
* Xét OHC – COOR' + KOH → R'OH
Ta có nR'OH = nY = 0,2 (mol)
mbình đựng Na tăng = mR'OH – mH2 = 9 (g) ⟹ mR'OH = 9 + 0,1.2 = 9,2 (g).
⟹ MR'OH = MR' + 17 = 9,2/0,2 = 46 ⟹ MR'= 29 (-C2H5)
⟹ E gồm X là (COOH)2 0,1 (mol) và Y là OHC – COOC2H5 0,2 (mol).
Vậy %mY = 102.0,2.100%/29,4 = 69,39% ≈ 69,5%.
Đáp án C.