Cho X là axit cacboxylic đơn chức, mạch hở; Y là ancol no, đa chức, mạch hở. Đun hỗn hợp gồm 2,5 mol X, 1 mol Y với xúc tác H₂SO₄ đặc (giả sử chỉ xảy ra phản ứng este hóa giữa X và Y) thu được 2 mol hỗn hợp E gồm, Y và các sản phẩm hữu cơ (trong đó chất Z chỉ chứa nhóm chức este). Tiến hành các thí nghiệm sau

 Thí nghiệm 1: Cho 0,4 mol E tác dụng với Na dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được 0,25 mol khí H₂.

 Thí nghiệm 2: Cho 0,4 mol E vào dung dịch brom dư thì có tối đa 1,0 mol Br₂ tham gia phản ứng cộng.

 Thí nghiệm 3: Đốt cháy hoàn toàn 0,4 mol E cần vừa đủ 1,95 mol khí O₂ thu được CO₂ và H₂O.

Biết có 12% axit X ban đầu đã chuyển thành Z. Phần trăm khối lượng của Z trong E là

Đáp án đúng là: C

Phản ứng este hóa có dạng: -COOH + -OH ⇄ -COO- + H₂O

Ta có n_{Y ban đầu} = n_{Y (E)} + n _{sản phẩm hữu cơ} = 1 ⇒ n_{X (E)} = 2 - 1 =1

Gọi n là số mol X tham gia phản ứng este hóa

⇒ n = n_{-COOH phản ứng} = n_{-OH phản ứng} = n_{X ban đầu} – n_X(E) = 1,5

Quy đổi số mol E trong 3 thí nghiệm trên về 2 mol.

Xét thí nghiệm 1: Gọi Y là ancol có p nhóm chức

$\begin{array}{l}\stackrel{Baotoane}{\to }2n_{H_2}=\mathrm{2.0,25.}\frac{2}{\mathrm{0,4}}\\ =(n_X-n_{-COOHphanung}+(p.n_Y-n_{-OHphanung})\\ =(\mathrm{2,5}-\mathrm{1,5})+(p-\mathrm{1,5})\\ \Rightarrow p=3\end{array}$

Xét thí nghiệm 2:

$n_{B{r}_2}=1.\frac{2}{\mathrm{0,4}}=(k_x-1)\mathrm{.2,5}\Rightarrow k_x=3$

Xét thí nghiệm 3:

$$\begin{gathered} \stackrel{BT.O}{\to }{n}_{O\left(E\right)}=n_{O\left(X\right)bandau}-n_{H_{2}Ophanungestehoa}=\mathrm{2,5.2}+3.1-\mathrm{1,5}=\mathrm{6,5} \\ \Rightarrow \left\{\begin{array}{l}2.n_{C{O}_2}+n_{H_{2}O}=\mathrm{1,95.2.}\frac{2}{\mathrm{0,4}}+\mathrm{6,5}\\ n_{C{O}_2}-n_{H_{2}O}=(k_X-1)\mathrm{.2,5}+(k_Y-1).1+\mathrm{1,5}\end{array}\right. \\ \Rightarrow \left\{\begin{array}{l}2.n_{C{O}_2}+n_{H_{2}O}=\mathrm{1,95.2.}\frac{2}{\mathrm{0,4}}+\mathrm{6,5}\\ n_{C{O}_2}-n_{H_{2}O}=(3-1)\mathrm{.2,5}+(0-1).1+\mathrm{1,5}=\mathrm{5,5}\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{n}_{C{O}_2}=\mathrm{10,5}\\ n_{H_{2}O}=5\end{array}\right. \end{gathered}$$

⇒ m_E = 240 g

Quy đổi hỗn hợp ban đầu

$$\begin{gathered} \left\{\begin{array}{l}CH\equiv CCOOH:\mathrm{2,5}\\ C_3{H}_5{\mathit{\left(}OH\mathit{\right)}}_{\mathit{3}}:1\\ C{H}_2:x\end{array}\right.\stackrel{O_2,t°}{\to }{n}_{C{O}_2}=\mathrm{10,5}\Rightarrow x=0 \\ \Rightarrow \left\{\begin{array}{l}Z:{\left({\mathrm{C}}_2\mathrm{HCOO}\right)}_3{C}_3{H}_5\\ n_Z=\frac{\mathrm{2,5.12}\%}{3}=\mathrm{0,1}\end{array}\right.\Rightarrow \%m_{Z\left(E\right)}=\mathrm{10,33}\% \end{gathered}$$