Câu hỏi: X, Y, Z là 3 este mạch hở (trong đó X, Y đơn chức, Z hai chức). Đun nóng 19,28 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được hỗn hợp F chỉ chứa 2 muối có tỉ lệ số mol 1 : 1 và hỗn hợp 2 ancol no, có cùng số nguyên tử cacbon. Dẫn toàn bộ hỗn hợp 2 ancol này qua bình đựng Na dư thấy khối lượng bình tăng 8,1 gam. Đốt cháy toàn bộ F thu được CO2, 0,39 mol H2O và 0,13 mol Na2CO3. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Phần trăm khối lượng của este có khối lượng phân tử nhỏ nhất trong E là
A. 3,84%.
B. 3,92%.
C. 3,96%.
D. 3,78%.
A. 3,84%.
B. 3,92%.
C. 3,96%.
D. 3,78%.
Phương pháp giải:
Đặt ancol là R(OH)n (0,26/n mol)
⟹ m tăng = (R + 16n). 0,26/n = 8,1
⟹ R = 197n/13
Do 1 < n < 2 (este trong E là đơn chức và hai chức) ⟹ 15,2 < R < 30,4
⟹ Hai ancol là C2H5OH (x mol) và C2H4(OH)2 (y mol).
Dựa vào các dữ kiện tiếp theo xác định các muối ⟹ các este.
Giải chi tiết:
$E\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
X \\
Y \\
Z \\
\end{array} \right.+NaOH\Rightarrow F+R{{(OH)}_{n}}$
$F+{{O}_{2}}\Rightarrow C{{O}_{2}}+{{H}_{2}}O(0,39)+N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}(0,13)$
nNa2CO3 = 0,13 mol ⟹ nNaOH = 0,26 mol (BTNT Na).
Đặt ancol là R(OH)n (0,26/n mol)
⟹ m tăng = (R + 16n). 0,26/n = 8,1
⟹ R = 197n/13
Do 1 < n < 2 (este trong E là đơn chức và hai chức) ⟹ 15,2 < R < 30,4
⟹ Hai ancol là C2H5OH (x mol) và C2H4(OH)2 (y mol)
⟹ x + 2y = 0,26 và 45x + 60y = 8,1
⟹ x = 0,02 và y = 0,12
Bảo toàn khối lượng:
⟹ mE + mNaOH = mmuối + mancol
⟹ mmuối = 21,32 gam
Trong muối có nNa = nNaOH = 0,26 mol ⟹ nO = 2nNa = 0,52 mol.
nH2O = 0,39 mol ⟹ nH = 0,78 mol.
mF = mC + mNa + mO + mH ⟹ mC = 6,24 g. ⟹ nC = 0,52 mol.
BTNT C ⟹ nCO2 = nC(muối) - nNa2CO3 = 0,39 mol
Vì nCO2 = nH2O ⟹ Các muối no, đơn chức, mạch hở.
⟹ nmuối = nNaOH = 0,26 ⟹ Số C(muối) = nC/nmuối = 0,52/0,26 = 2
Do 2 muối có số mol bằng nhau ⟹ Hai muối là HCOONa và C2H5COONa
Vậy các este trong E gồm
X: HCOOC2H5 (0,01 mol)
Y: C2H5COOC2H5 (0,01 mol)
Z: HCOO-CH2-CH2-OOC-C2H5 (0,12 mol)
⟹ %mX = 3,84%
Đặt ancol là R(OH)n (0,26/n mol)
⟹ m tăng = (R + 16n). 0,26/n = 8,1
⟹ R = 197n/13
Do 1 < n < 2 (este trong E là đơn chức và hai chức) ⟹ 15,2 < R < 30,4
⟹ Hai ancol là C2H5OH (x mol) và C2H4(OH)2 (y mol).
Dựa vào các dữ kiện tiếp theo xác định các muối ⟹ các este.
Giải chi tiết:
$E\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
X \\
Y \\
Z \\
\end{array} \right.+NaOH\Rightarrow F+R{{(OH)}_{n}}$
$F+{{O}_{2}}\Rightarrow C{{O}_{2}}+{{H}_{2}}O(0,39)+N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}(0,13)$
nNa2CO3 = 0,13 mol ⟹ nNaOH = 0,26 mol (BTNT Na).
Đặt ancol là R(OH)n (0,26/n mol)
⟹ m tăng = (R + 16n). 0,26/n = 8,1
⟹ R = 197n/13
Do 1 < n < 2 (este trong E là đơn chức và hai chức) ⟹ 15,2 < R < 30,4
⟹ Hai ancol là C2H5OH (x mol) và C2H4(OH)2 (y mol)
⟹ x + 2y = 0,26 và 45x + 60y = 8,1
⟹ x = 0,02 và y = 0,12
Bảo toàn khối lượng:
⟹ mE + mNaOH = mmuối + mancol
⟹ mmuối = 21,32 gam
Trong muối có nNa = nNaOH = 0,26 mol ⟹ nO = 2nNa = 0,52 mol.
nH2O = 0,39 mol ⟹ nH = 0,78 mol.
mF = mC + mNa + mO + mH ⟹ mC = 6,24 g. ⟹ nC = 0,52 mol.
BTNT C ⟹ nCO2 = nC(muối) - nNa2CO3 = 0,39 mol
Vì nCO2 = nH2O ⟹ Các muối no, đơn chức, mạch hở.
⟹ nmuối = nNaOH = 0,26 ⟹ Số C(muối) = nC/nmuối = 0,52/0,26 = 2
Do 2 muối có số mol bằng nhau ⟹ Hai muối là HCOONa và C2H5COONa
Vậy các este trong E gồm
X: HCOOC2H5 (0,01 mol)
Y: C2H5COOC2H5 (0,01 mol)
Z: HCOO-CH2-CH2-OOC-C2H5 (0,12 mol)
⟹ %mX = 3,84%
Đáp án A.