Đốt cháy hoàn toàn 6,46 gam hỗn hợp E gồm ba este no, mạch hở X, Y, Z (đều tạo bởi axit cacboxylic và ancol, M_X < M_Y < M_Z < 248) cần vừa đủ 0,235 mol O₂, thu được 5,376 lít khí CO₂. Cho 6,46 gam E tác dụng hết với dung dịch NaOH (lấy dư 20% so với lượng phản ứng) rồi chưng cất dung dịch, thu được hỗn hợp hai ancol đồng đẳng kế tiếp và hỗn hợp chất rắn khan T. Đốt cháy hoàn toàn T, thu được Na₂CO₃, CO₂ và 0,18 gam H₂O. Phân tử khối của Y là

Đáp án: 132

Phương pháp giải:

* Xét E + O₂ ⟶ CO₂ + H₂O

BTKL ⟹ m_H2O ⟹ n_H2O

BTNT O ⟹ n_O(E) ⟹ n_-COO-(E).

* Xét E + NaOH

⟹ n_NaOH(pứ) = n_-COO-(E) ⟹ n_{NaOH(dư trong T)}.

* Xét đốt cháy T gồm 0,02 mol NaOH ⟶ 0,01 mol H₂O

BTNT H ⟹ muối trong T không chứa H mà 3 este trong E no, mạch hở

⟹ Axit tạo nên este trong E là (COOH)₂ và 2 ancol tạo E đồng đẳng no, đơn chức, mạch hở.

* Xét E + NaOH ⟶ T + ancol

BTKL ⟹ m_ancol ⟹ M_ancol ⟹ 2 ancol tạo este.

Lưu ý:

Điểm mấu chốt của bài toán: Ta thấy số mol H₂O đốt NaOH dư bằng với mol H₂O sinh ra khi đốt T ⟹ các muối trong T đều không chứa H ⟹ các muối đều phải 2 chức ⟹ các ancol đều phải đơn chức.

Giải chi tiết:

* Xét E + O₂ ⟶ CO₂ + H₂O

BTKL ⟹ m_H2O = 3,42 gam ⟹ n_H2O = 0,19 mol.

BTNT O ⟹ n_O(E) = 2n_CO2 + n_H2O - 2n_O2 = 0,2 mol ⟹ n_-COO-(E) = 0,1 mol.

* Xét E + NaOH

⟹ n_NaOH(pứ) = n_-COO-(E) = 0,1 mol.

⟹ n_{NaOH(dư trong T)} = 0,1.20%/100% = 0,02 mol.

* Xét đốt cháy T gồm 0,02 mol NaOH ⟶ 0,01 mol H₂O

BTNT H ⟹ n_NaOH = 2n_H2O ⟹ muối trong T không chứa H mà 3 este trong E no, mạch hở

⟹ Axit tạo nên este trong E là (COOH)₂ và 2 ancol tạo E đồng đẳng no, đơn chức, mạch hở.

Ta có muối trong T là (COONa)₂ có n_(COONa)2 = n_NaOH(pứ)/2 = 0,05 mol.

⟹ m_T = m_(COONa)2 + n_NaOH(dư) = 7,5 gam.

* Xét E + NaOH ⟶ T + ancol

BTKL ⟹ m_ancol = m_E + m_NaOH - m_T = 6,46 + 0,12.40 - 7,5 = 3,76 gam.

Lại có n_ancol = n_NaOH(pứ) = 0,1 mol.

⟹ M_TB(ancol) = 37,6/0,1 = 37,6 ⟹ Hỗn hợp hai ancol là CH₃OH và C₂H₅OH.

* Hỗn hợp E gồm ba este no, mạch hở X, Y, Z (M_X < M_Y < M_Z < 248)

⟹ X là (COOCH₃)₂ ; Y là CH₃OOC-COOC₂H₅ và Z là (COOC₂H₅)₂.

⟹ M_Y = 132.