Cho các hợp chất hữu cơ mạch hở: X, Y là hai axit cacboxylic; Z là ancol no; T là este đa chức tạo bởi X, Y với Z. Đun nóng 33,7 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z, T với 400 ml dung dịch NaOH 1M vừa đủ thu được ancol Z và hỗn hợp F gồm 2 muối. Dẫn toàn bộ Z qua bình đựng Na dư thấy khối lượng bình tăng 15 gam; đồng thời thu được 5,6 lít khí H₂(ở đktc). Đốt cháy hoàn toàn F cần dùng 0,7 mol O₂thu được Na₂CO₃, H₂O và 0,6 mol CO₂. Phần trăm khối lượng của T trong E có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

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

*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