Hỗn hợp E gồm một axit no, đơn chức X và một este tạo bởi axit no, đơn chức Y là đồng đẳng kế tiếp của X (M_X < M_Y) và một ancol no, đơn chức. Cho m gam E tác dụng vừa đủ với dung dịch NaHCO₃, thu được 14,4 gam muối. Cho a gam E tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH đun nóng, thu được 3,09 gam hỗn hợp muối và ancol, biết M_ancol < 50 và không điều chế trực tiếp được từ các chất vô cơ. Đốt cháy toàn bộ hai muối trên, thu được Na₂CO₃, H₂O và 2,016 lít CO₂ (đktc). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Phát biểu nào sau đây đúng?

1.    Phân tích:

Đề bài có 4 phần:

-  Phần 1: Cho thông tin về axit và este đều no, đơn chức,

+ M_X < M_Y nên chú ý gốc axit nhỏ hơn ứng với gốc axit tạo este

+ Nên đặt công thức trung bình của muối để thuận tiện tìm số C

-  Phần 2: Chỉ có axit mới tác dụng với NaHCO₃, ta phải tìm được CTCT của muối từ các dữ kiện còn lại để tính số mol của axit

-  Phần 3: Hỗn hợp E tác dụng NaOH, thu được ancol

+ Tìm được M_ancol < 50 thì có CH₃OH và C₂H₅OH thỏa mãn

+ Ancol CH₃OH có thể điều chế trực tiếp được từ phản ứng $CO+2H_2\stackrel{xt,t°}{\to }C{H}_{3}OH$ nên chỉ có C₂H₅OH phù hợp

-  Phần 4: Từ phản ứng đốt cháy muối tìm được số C trung bình của gốc axit dựa vào

+ BTNT Na để tìm số mol Na₂CO₃

+ BTNT C để lập phương trình $nx=\frac{2,016}{22,4}+0,5x=0,09+0,5x$

+ Lập phương trình tổng khối lượng muối $\underset{3,09}{\underbrace{m_{C_n{H}_{2n-1}{O}_{2}Na}}}=x\left(14n+54\right)$

+ Giải hai phương trình tìm được công thức và số mol hai muối từ đó tính được m

2.    Lời giải:

-       Ancol không điều chế trực tiếp được từ chất vô cơ và M < 50 $\Rightarrow$ Ancol đó là C₂H₅OH.

Lưu ý: Ancol CH₃OH có thể điều chế trực tiếp được từ phản ứng $CO+2H_2\stackrel{xt,t°}{\to }C{H}_{3}OH$

-       Đặt công thức của hai muối là $C_n{H}_{2n-1}{O}_{2}Na$ (x mol)

-       Sơ đồ phản ứng: $\underset{xmol}{\underbrace{C_n{H}_{2n-1}{O}_{2}Na}}\stackrel{O_2}{\to }\underset{0,09mol}{\underbrace{C{O}_2}}+\underset{0,5xmol}{\underbrace{N{a}_{2}C{O}_3}}+H_{2}O$

+ BTNT Na: $n_{N{a}_{2}C{O}_3}=\frac{1}{2}{n}_{C_n{H}_{2n-1}{O}_{2}Na}=0,5xmol$

+$\left\{\begin{array}{l}BTNTC:nx=\frac{2,016}{22,4}+0,5x=0,09+0,5x\\ \underset{3,09}{\underbrace{m_{C_n{H}_{2n-1}{O}_{2}Na}}}=x\left(14n+54\right)\end{array}\right.\iff \left\{\begin{array}{l}nx=0,105\\ x=0,03\\ n=3,5\end{array}\right.\Rightarrow$ Hai muối $\left\{\begin{array}{l}{C}_2{H}_{5}COONa\\ C_3{H}_{7}COONa\end{array}\right.$

+ Tìm số mol hai muối trong a gam hỗn hợp bằng hai cách sau:

Cách 1:

Hai muối $\left\{\begin{array}{l}{C}_2{H}_{5}COONa\left(ymol\right)\\ C_3{H}_{7}COONa\left(zmol\right)\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}y+z=0,03\\ BTNTC:3y+4z=nx=0,105\end{array}\right.\iff x=y=0,015mol$

Cách 2: Dễ thấy 3,5 là trung bình cộng của 3 và 4

$\Rightarrow n_{C_2{H}_{5}COONa}=n_{C_3{H}_{7}COONa}=\frac{0,03}{2}=0,015mol$$\Rightarrow$C sai vì tỉ lệ mol là 1:1.

$\Rightarrow$trong m gam hay trong a gam E thì số mol axit = số mol este

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}X:C_2{H}_{5}COOH\\ Y:C_3{H}_{7}COOH\end{array}\right.\Rightarrow E\left\{\begin{array}{l}{C}_2{H}_{5}COOH\\ C_3{H}_{7}COO{C}_2{H}_5\end{array}\right.\stackrel{NaHC{O}_3}{\to }{C}_2{H}_{5}COONa$

$\Rightarrow$B sai vì CTPT là C₆H₁₂O₂.

$\Rightarrow$trong m gam E có $$$n_{C_2{H}_{5}COOH}=n_{C_3{H}_{7}COO{C}_2{H}_5}=n_{C_3{H}_{7}COONa}=\frac{14,4}{96}=0,15mol$

$\Rightarrow m=0,15.74+0,15.116=28,5gam\Rightarrow$A đúng

-  $\%m_{C_3{H}_{7}COO{C}_2{H}_5}=\frac{0,\mathrm{15.116.100}\%}{28,5}=61,053\%\Rightarrow$ D sai

Chọn đáp án A.