Hỗn hợp X gồm 4 este mạch hở, trong đó có 1 este đơn chức và ba este hai chức là đồng phân

Câu hỏi số 280587:

Vận dụng cao

Hỗn hợp X gồm 4 este mạch hở, trong đó có 1 este đơn chức và ba este hai chức là đồng phân của nhau. Đốt cháy hết 11,88 gam X cần 14,784 lít khí O₂ (đktc), thu được 25,08 gam CO₂. Đun nóng 11,88 gam X với 310 ml dung dịch NaOH 1M, cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được m gam chất rắn Y và phần hơi chỉ chứa 1 ancol đơn chức Z. Cho hết lượng Z tác dụng với Na dư thì khối lượng bình chứa Na tăng 5,85 gam. Trộn m gam Y với CaO rồi nung nóng (không có mặt oxi), thu được 2,016 lít khí (đktc) một hiđrocacbon duy nhất. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xác định công thức phân tử của các este trong hỗn hợp X.

A. C₅H₈O₂; C₈H₁₂O₄

B. C₅H₁₀O₂; C₈H₁₂O₄

C. C₅H₈O₂; C₆H₁₀O₄

D. C₅H₈O₂; C₆H₁₀O₄

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:280587

Phương pháp giải

Theo giả thiết ta có số mol O₂ = 0,66; CO₂ = 0,57 mol

Áp dụng BTKL tính được H₂O = 7,92 gam => số mol H₂O = 0,44 mol

Bảo toàn nguyên tố oxi ta có số mol O (trong X) = 0,26 mol => số mol nhóm COO = 0,13 mol

Gọi công thức của ancol Z là ROH => công thức chung của 4 este là R^’(COOR)_n, ta có

R^’(COOR)_n + nNaOH → R^’(COONa)_n + nROH

Từ đó suy ra số mol ROH = NaOH = 0,13 mol => số mol NaOH còn trong Y là 0,18 mol

Ta có: ROH + Na → RONa + 0,5H₂

Bảo toàn khối lượng suy ra khối lượng của ROH = 5,85 + 0,065.2 = 5,98 gam

Từ đó ta có: R + 17 = 46 => R = 29, vậy R là C₂H₅

Ta có: R^’(COONa)_n + nNaOH → R^’H_n + nNa₂CO₃

Theo PT và giả thiết ta có R^’(COONa)_n = R^’H_n = 0,09 mol

(NaOH còn dư và R^’(COONa)_n hết vì n < 2)

Gọi công thức của este đơn chức là C_nH_m+1COOC₂H₅(y mol)

=> 3 este 2 chức là C_nH_m(COOC₂H₅)₂ (x mol) (vì muối tạo ra khi phản ứng với NaOH đun nóng chỉ tạo một hidrocacbon duy nhất)

→Công thức của các este

Giải chi tiết

Theo giả thiết ta có số mol O₂ = 0,66; CO₂ = 0,57 mol

Áp dụng BTKL tính được H₂O = 7,92 gam => số mol H₂O = 0,44 mol

Bảo toàn nguyên tố oxi ta có số mol O (trong X) = 0,26 mol => số mol nhóm COO = 0,13 mol

Gọi công thức của ancol Z là ROH => công thức chung của 4 este là R^’(COOR)_n, ta có

R^’(COOR)_n + nNaOH → R^’(COONa)_n + nROH

Từ đó suy ra số mol ROH = NaOH = 0,13 mol => số mol NaOH còn trong Y là 0,18 mol

Ta có: ROH + Na → RONa + 0,5H₂

Bảo toàn khối lượng suy ra khối lượng của ROH = 5,85 + 0,065.2 = 5,98 gam

Từ đó ta có: R + 17 = 46 => R = 29, vậy R là C₂H₅

Ta có: R^’(COONa)_n + nNaOH → R^’H_n + nNa₂CO₃

Theo PT và giả thiết ta có R^’(COONa)_n = R^’H_n = 0,09 mol

(NaOH còn dư và R^’(COONa)_n hết vì n < 2)

Gọi công thức của este đơn chức là C_nH_m+1COOC₂H₅(y mol)

=> 3 este 2 chức là C_nH_m(COOC₂H₅)₂ (x mol) (vì muối tạo ra khi phản ứng với NaOH đun nóng chỉ tạo một hidrocacbon duy nhất)

Từ trên ta có hệ: Tổng số mol este là x + y = 0,09;

Tổng số nhóm COO là 2x + y = 0,13 => x = 0,04; y = 0,05

Từ đó suy ra : Số nguyên tử C = 0,04(n + 6) + 0,05(n + 3) = 0,57

=> n = 2

Số nguyên tử H = 0,04(m + 10) + 0,05(m + 6) = 0,88 => m = 2.

Vậy CTPT của este đơn chức là C₅H₈O₂, cấu tạo:

CH₂=CH-COOCH₂-CH₃

CTPT của 3 este 2 chức là C₈H₁₂O₄,

CTCT: CH₂=CH(COOC₂H₅)₂

Đáp án cần chọn là: A

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.