Chia 0,6 mol hỗn hợp X gồm một axit cacboxylic đơn chức và một ancol đơn chức thành hai phần bằng nhau:

- Phần 1: Đốt cháy hoàn toàn thu được 39,6 gam CO₂.

- Phần 2: Đun nóng với H₂SO₄ đặc thu được 10,2 gam este E, hiệu suất 100%. Đốt cháy hết E thu được 22 gam CO₂ và 9 gam nước. Biết trong hỗn hợp X, số mol axit nhỏ hơn số mol ancol. Công thức của axit là:

Đáp án A

Phương pháp giải:

- Xét phần 2:

So sánh thấy n_CO2 = n_H2O ⟹ E là este no, đơn chức, mạch hở.

Từ n_CO2 ⟹ n_C; n_H2O ⟹ n_H

BTKL: m_O(E) = m_E - m_C - m_H ⟹ n_O(E) ⟹ n_E = n_O(E) / 2 ⟹ CTPT của E.

Số mol axit nhỏ hơn số mol ancol ⟹ n_axit = n_este; n_ancol = n_{hỗn hợp} - n_axit.

Bảo toàn nguyên tố C ⟹ số C của axit và ancol ⟹ CT của axit, ancol.

Giải chi tiết:

- Xét phần 2:

Ta thấy: n_CO2 = n_H2O = 0,5 mol ⟹ E là este no, đơn chức, mạch hở.

BTNT C: n_C = n_CO2 = 0,5 mol

BTNT H: n_H = 2n_H2O = 1 mol

BTKL: n_O(E) = $\frac{10,2-0,5.12-1}{16}$ = 0,2 mol

Mà E là este đơn chức nên có chứa 2O ⟹ n_E = ½.n_O(E) = 0,1 mol

⟹ Số C trong E = 0,5/0,1 = 5 ⟹ E là C₅H₁₀O₂.

- Xét phần 1:

n _{½ hỗn hợp X} = 0,3 mol.

Do số mol axit nhỏ hơn số mol ancol ⟹ n_axit = n_este = 0,1 mol ⟹ n_ancol = 0,3 - 0,1 = 0,2 mol.

⟹ n_{ancol dư} = 0,2 - 0,1 = 0,1 mol.

Số mol CO₂ chênh lệch giữa 2 phần là do ancol dư gây ra.

Số C trong ancol = $\frac{0,4}{0,1}$ = 4 ⟹ Ancol là C₄H₉OH.

⟹ Công thức axit là HCOOH.