Câu hỏi:

08/04/2022 879

Đun 39,2 gam hỗn hợp M gồm hai este mạch hở X, Y (đều tạo bởi axit cacboxylic và ancol; X, Y hơn kém nhau một nguyên tử cacbon) với dung dịch KOH vừa đủ, thu được một ancol Z duy nhất và hỗn hợp T gồm các muối. Đốt cháy toàn bộ T cần 0,66 mol O₂, thu được 0,3 mol K₂CO₃; 34,12 gam hỗn hợp gồm CO₂và nước. Phần trăm khối lượng của muối có khối lượng phân tử lớn nhất trong hỗn hợp T là

A.23,82%.

B.61,16%.

C.14,41%.

D.24,71%.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: ĐGNL ĐHQG Hà Nội - Khoa học tự nhiên - Bài tập hỗn hợp este !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

*Xét phản ứng đốt T:

\[T + \underbrace {{O_2}}_{0,66(moll)} \to \underbrace {{K_2}C{O_3}}_{0,3(mol)} + \underbrace {C{O_2} + {H_2}O}_{34,12(g)}\]

BTKL → m_T= m_K2CO3+ (m_CO2+ m_H2O) - m_O2= 54,4 (g)

Mặt khác: n_COO(T)= n_KOH= 2n_K2CO3= 0,6 mol

Đặt mol CO₂, H₂O lần lượt là a, b

+) m_CO2+ m_H2O= 44a + 18b = 34,12 (1)

+) Bảo toàn O: 2n_COO(T)+ 2n_O2= 3n_K2CO3+ 2n_CO2+ n_H2O

→ 2.0,6 + 2.0,66 = 3.0,3 + 2a + b (2)

Giải (1) (2) được a = 0,62 và b = 0,38

*Xét phản ứng thủy phân M:

\(\underbrace M_{39.2(g)} + \underbrace {KOH}_{0,6(mol)} \to Z + \underbrace T_{54,4(g)}\)

BTKL → m_Z= 39,2 + 0,6.56 - 54,4 = 18,4 (g)

Gọi CTHH của Z là R(OH)_nthì \[{n_Z} = \frac{{{n_{K{\rm{O}}H}}}}{n} = \frac{{0,6}}{n}\left( {mol} \right)\]

\[ \to {m_Z} = \frac{{0,6}}{n}.\left( {R + 17n} \right) = 18,4 \to R = \frac{{41}}{3}n\]

Thỏa mãn với n = 3 và R = 41 (C₃H₅) ⟹ Z là C₃H₅(OH)₃, n_Z= 0,2 mol

Bảo toàn C có n_C(M)= n_C(T)+ n_C(Z)= (n_K2CO3+ n_CO2) + 3n_Z= 0,3 + 0,62 + 3.0,2 = 1,52 (mol)

Lại có n_M= n_Z= 0,2 mol nên số nguyên tử C trung bình trong M là

\[\bar C = \frac{{{n_C}}}{{{n_M}}} = \frac{{1,52}}{{0,2}} = 7,6\]

Vì M chứa 2 este hơn kém nhau 1 C nên 2 este này chứa lần lượt 7C (giả sử là X) và 8C (giả sử là Y)

Ta có hệ sau

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{n_M} = {n_X} + {n_Y} = 0,2}\\{{n_{C(M)}} = 7{n_X} + 8{n_Y} = 1,52}\end{array}} \right. \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{n_X} = 0,08(mol)}\\{{n_Y} = 0,12(mol)}\end{array}} \right.\)

Đặt CTPT của X là C₇H_xO₆và Y là C₈H_yO₆

Ta có m_M= 0,08.(180 + x) + 0,12.(192 + y) = 39,2 (3)

⟹ 0,08x + 0,12y = 1,76 ⟹ 2x + 3y = 44

Vì X và Y đều là este 3 chức tạo từ C₃H₅(OH)₃nên X, Y tối thiểu cần có 8H

⟹ x = 10; y = 8 thỏa mãn

⟹ X là C₇H₁₀O₆và Y là C₈H₈O₆

CTCT của X, Y có thể là:

X: (HCOO)₂C₃H₅-OOC-CH₃: 0,08 mol

Y: (HCOO)₂C₃H₅-OOC-C≡CH: 0,12 mol

→ hỗn hợp muối T có

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{HCOOK:0,08.2 + 0,12.2 = 0,4(mol)}\\{C{H_3}COOK:0,08mol}\\{CH \equiv C - COOK:0,12mol}\end{array}} \right.\)

\[ \to {\rm{\% }}{m_{CH \equiv C - C{\rm{OOK}}{\kern 1pt} }} = \,\frac{{0,12.108}}{{54,4}}.100{\rm{\% }} = 23,82{\rm{\% }}\]

Đáp án cần chọn là: A

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

Bình luận

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Cho X và Y (M_X< M_Y
) là hai este đều mạch hở, không phân nhánh và không chứa nhóm chức khác. Đốt cháy X cũng như Y với lượng oxi vừa đủ, luôn thu được CO₂có số mol bằng số mol O₂đã phản ứng. Đun nóng 15,12 gam hỗn hợp E chứa X, Y (số mol của X gấp 1,5 lần số mol Y) cần dùng 200 ml dung dịch KOH 1M, thu được hỗn hợp F chứa 2 ancol và hỗn hợp K chứa 2 muối. Dẫn toàn bộ F qua bình đựng Na dư thấy khối lượng bình tăng 7,6 gam. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp muối K cần dùng 0,21 mol O₂. Phần trăm khối lượng của Y trong hỗn hợp E là

A.58,25%.

B.65,62%.

C.52,38%.

D.47,62%.

Lời giải

Bảo toàn gốc OH ta có: n_{OH ancol}= n_KOH= 0,2 mol

-OH + Na → -ONa + ½ H₂

⟹ n_H2= ½ . n_{OH ancol}= 0,1 mol

Bảo toàn khối lượng ta có: m_F= 7,6 + 0,1.2 = 7,8 (g)

*Bảo toàn khối lượng ta có: m_muối= 15,12 + 0,2.56 - 7,8 = 18,52 (g)

Bảo toàn nguyên tố kali ta có: n_COOK= n_KOH= 0,2 mol; n_K2CO3= 0,1 mol

Đặt n_CO2= x mol; n_H2O= y mol

Bảo toàn nguyên tố oxi ta có 0,2 . 2 + 0,21 . 2 = 0,1 . 3 + 2x + y

Bảo toàn khối lượng ta có 18,52 + 0,21 . 32 = 0,1 . 138 + 44x + 18y

Giải hệ có x = 0,26 mol và y = 0 mol ⟹ Muối không chứa H ⟹ Muối phải là của axit 2 chức.

⟹ X và Y là este 2 chức ⟹ n_X= 0,06 mol ; n_Y= 0,04 mol

Đặt số C trong gốc axit của X và Y là a và b

Ta có 0,06a + 0,04b = 0,1 + 0,26

Giải phương trình nghiệm nguyên a = 2 và b = 6

⟹ 2 muối là (COOK)₂và KOOCC≡C-C≡CCOOK

Mặt khác, đốt X hay Y đều cho n_CO2= n_O2

⟹ X và Y có dạng C_n(H₂O)_m.

Lại có X và Y đều là este 2 chức → m = 4 → X và Y đều chứa 8H

Do X và Y mạch hở ⟹ 2 ancol đều đơn chức ⟹ n_F= n_OH= 0,2 mol ⟹ M_F= 39 ⟹ chứa CH₃OH

Do đó X là CH₃OOCCOOC₂H₅và Y là CH₃OOCC≡C-C≡CCOOC₂H₅

→ %m_Y= 47,62%

Đáp án cần chọn là: D

Câu 2

Hỗn hợp E gồm 3 este X, Y, Z đều no, mạch cacbon hở và không phân nhánh (MX< MY< MZ). Đốt cháy hoàn toàn 18,26 gam E cần 13,104 lít O2(đktc), thu được 8,82 gam H2O. Mặt khác, đun nóng 18,26 gam E với dung dịch NaOH (lấy dư 40% so với lượng phản ứng), cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn T và hỗn hợp hai ancol no (kế tiếp trong dãy đồng đẳng). Đốt cháy hoàn toàn T, thu được Na2CO3, CO2và 1,08 gam H2O. Phân tử khối của Z là

A.88

B.118

C.132

D.146

Lời giải

*Đốt E:

E + O2→ CO2+ H2O

18,26 (g) 0,585 (mol) 0,49 (mol)

BTKL ⟹ mCO2= mE+ mO2- mH2O= 28,16 (g) → nCO2= 0,64 (mol)

BTNT: O ⟹ nO(E)= 2nCO2+ nH2O- 2nO2= 0,6 (mol) → nCOO= ½ nO(E)= 0,3 (mol)

Ta thấy nCO2>nH2Omà các este đều no → hỗn hợp có chứa este 2 chức (do mạch hở, không phân nhánh)

→ neste hai chức= nCO2- nH2O= 0,64 - 0,49 = 0,15 mol

Lại thấy nCOO= 2neste hai chức⟹ X, Y, Z đều là este hai chức

Thủy phân E thu dược các ancol no, đơn chức, đồng đẳng kế tiếp nên X, Y, Z đều được tạo bởi axit 2 chức và ancol đơn chức

Ctb= 0,64 : 0,15 = 4,267 nên có 1 este có số C < 4,267 → X là (COOCH3)2

→ 2 ancol là CH3OH và C2H5OH

*Thủy phân E:

nNaOH pư= nCOO= 0,3 mol → nNaOH dư= 0,3.40% = 0,12 mol

\(E\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{{(COOH)}_2}:0,15}\\{C{H_2}:x}\\{C{H_3}OH:y}\\{{C_2}{H_5}OH}\\{{H_2}O: - 0,3}\end{array}} \right. + NaOH:0,42 \to Ran.T\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{{(COONa)}_2}}\\{C{H_2}:x}\\{NaOHdu:0,12}\end{array}} \right. + {O_2} \to {H_2}O:0,06\)

(1) mhh E= 0,15.90 + 14x + 32y + 46z + 18.(-0,3) = 18,26

(2) nCO2= 2.0,15 + x + y + 2z = 0,64

(3) nH2O(đốt muối)= nCH2+ 0,5nNaOH dư→ x + 0,5.0,12 = 0,06

Giải hệ trên được x = 0; y = 0,26; z = 0,04

Do x = 0 ⟹ không cần trả CH2cho gốc axit

⟹ X, Y, Z đều được tạo từ (COOH)2

Vì MX< MY< MZnên các chất X, Y, Z là:

(X) (COOCH3)2

(Y) CH3OOC-COOC2H5

(Z) (COOC2H5)2

⟹ MZ= 146

Đáp án cần chọn là: D