Câu hỏi:

08/04/2022 354

Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp A gồm 3 este X, Y, Z (đều mạch hở và chỉ chứa chức este, X có khối lượng nhỏ nhất trong A) thu được số mol CO₂lớn hơn số mol H₂O là 0,25 mol. Mặt khác, m gam A phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH thu được 22,2 gam hai ancol hơn kém nhau 1 nguyên tử cacbon và hỗn hợp T gồm hai muối. Đốt cháy hoàn toàn T cần vừa đủ 0,275 mol O₂, thu được CO₂, 0,35 mol Na₂CO₃và 0,2 mol H₂O. Phần trăm khối lượng của X trong A là

A.28,92%.

B.22,07%.

C.28,43%.

D.42,65%.

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

Sơ đồ bài toán:

Do các este đều mạch hở và chỉ chứa chức este nên không phải là este của phenol.

- Xét phản ứng đốt muối T:

n_COO= n_NaOH= 2n_Na2CO3= 0,7 mol → n_O(T)=2n_COO=1,4 mol

BTNT "O": n_O(T)+ 2n_{O2(đốt T)}= 2n_CO2+ n_H2O+ 3n_Na2CO3→ 1,4 + 0,275.2 = 2n_CO2+ 0,2 + 0,35.3

→ n_CO2= 0,35 mol

BTKL: m _muối=m_CO2+ m_H2O+ m_Na2CO3- m_{O2(đốt T)}=0,35.44 + 0,2.18 + 0,35.106 - 0,275.32 = 47,3 gam

- Xét phản ứng thủy phân A trong NaOH:

BTKL: m_A= m _muối+ m _ancol- m_NaOH= 47,3 + 22,2 - 0,7.40 = 41,5 gam

- Xét phản ứng đốt A:

Đặt n_CO2= x và n_H2O= y (mol)

+ n_O(A)= 2n_COO= 1,4 mol. BTKL: m_A= m_C+ m_H+ m_O→ 12x + 2y + 1,4.16 = 41,5 (1)

+ n_CO2- n_H2O= 0,25 → x - y = 0,25 (2)

Giải hệ (1) và (2) thu được x = 1,4 và y = 1,15

BTNT "O": n_{O2 (đốt A)}= [2n_CO2+ n_H2O- n_O(A)]/2 = (2.1,4 + 1,15 - 1,4)/2 = 1,275 mol

- Xét phản ứng đốt ancol (phản ứng giả sử):

n_{O2 (đốt ancol)}= n_{O2(đốt A)}- n_{O2(đốt T)}= 1,275 - 0,275 = 1 mol

Đặt n_CO2= a; n_H2O= b (mol)

BTKL: m_CO2+ m_H2O= m _ancol+ m_{O2(đốt ancol)}→ 44a + 18b = 22,2 + 32 (3)

BTNT "O": 2n_CO2+ n_H2O= n_O(ancol)+ 2n_O2→ 2a + b = 0,7 + 2 (4)

Giải (3) và (4) thu được: a = 0,7 và b = 1,3

Nhận thấy: n_O(ancol)= n_CO2→ Các ancol đều có số C bằng số O → Các ancol chỉ có thể là ancol no

→ n _ancol=n_H2O- n_CO2= 1,3 - 0,7 = 0,6 mol

→ 1 (CH₃OH: u mol) < C _tb

=0,7: 0,6 = 1,16 < 2 (HO-CH_{2-CH₂-OH: v mol)n_CO2= u + 2v = 0,7 và u + v = 0,6
Giải được u = 0,5 và v = 0,1
- Phản ứng đốt muối T:
n_C(T)= n_CO2+ n_Na2CO3= 0,35 + 0,35 = 0,7 mol
n_C(T)= n_COO→ Số C trong T bằng số nhóm COO
→ 2 muối là HCOONa (n mol) và (COONa)₂(m mol)
m _muối=68n + 134m = 47,3; n_C(muối)= n + 2m = 0,7
→ n = 0,4 và m = 0,15
Vậy A chứa:
HCOOCH₃(0,2 mol) → m_HCOOCH3= 0,2.60 = 12 gam
(HCOO)₂C₂H₄(0,1 mol) → m_(HCOO)2C2H4= 0,1.118 = 11,8 gam
(COOCH₃)₂(0,15 mol) → m_(COOCH3)2= 0,15.118 = 17,7 gam
Nhận thấy (HCOO)₂C₂H₄có khối lượng nhỏ nhất → %m_X= 11,8/41,5.100% = 28,43%
Đáp án cần chọn là: C}

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