Thủy phân hoàn toàn 28,6 gam hỗn hợp R gồm hai este X và Y (đều mạch hở, không phân nhánh, MX

Câu hỏi số 487764:

Vận dụng cao

Thủy phân hoàn toàn 28,6 gam hỗn hợp R gồm hai este X và Y (đều mạch hở, không phân nhánh, M_X > M_Y) bằng dung dịch NaOH vừa đủ thu được 2 muối (có cùng số C trong phân tử) và hỗn hợp Z gồm hai ancol đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng (không có sản phẩm khác). Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Z thu được 14,56 lít khí CO₂ và 18,9 gam H₂O. Khối lượng của X trong R là

A. 17,7 gam.

B. 18,8 gam.

C. 21,9 gam.

D. 19,8 gam.

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:487764

Phương pháp giải

- Khi đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Z gồm 2 ancol:

n_H2O > n_CO2 ⟹ Hỗn hợp Z gồm 2 ancol no, đơn chức, mạch hở.

⟹ n_ancol = n_H2O - n_CO2

Tính số C trung bình của 2 ancol ⟹ CTHH của 2 ancol ⟹ Số mol mỗi ancol trong Z, m_Z.

- Khi thủy phân hỗn hợp R bằng dung dịch NaOH:

Vì sau khi thủy phân thu được ancol đơn chức ⟹ n_NaOH = n_ancol (bất kể là este bao nhiêu chức).

BTKL: m_muối = m_R + m_NaOH - m_ancol

CTTQ của muối có dạng \(\overline R {(COONa)_k}\) (k là số nhóm chức trung bình của 2 muối)

Do 2 este ban đầu không phân nhánh ⟹ 2 este ban đầu là este đơn chức hoặc 2 chức ⟹ 1 ≤ k ≤ 2

⟹ Chặn khoảng R để biện luận tìm nghiệm phù hợp ⟹ CTHH 2 muối, số mol mỗi muối

Ghép số mol mỗi muối với số mol các ancol ⟹ Thành phần hỗn hợp R ban đầu ⟹ m_X.

Giải chi tiết

- Khi đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Z gồm 2 ancol:

n_CO2 = 14,56/22,4 = 0,65 mol

n_H2O = 18,9/18 = 1,05 mol

Ta thấy n_H2O > n_CO2 ⟹ Hỗn hợp Z gồm 2 ancol no, đơn chức, mạch hở.

⟹ n_ancol = n_H2O - n_CO2 = 1,05 - 0,65 = 0,4 mol

⟹ C_{TB (ancol)} = 0,65/0,4 = 1,625

Mà 2 ancol kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng ⟹ 2 ancol đó là CH₃OH (x mol) và C₂H₅OH (y mol)

⟹ \(\left\{ \begin{array}{l}x + 2y = 0,65\,(BT.C)\\4x + 6y = 1,05.2 = 2,1\,(BT.H)\end{array} \right.\) ⟹ \(\left\{ \begin{array}{l}x = 0,15\\y = 0,25\end{array} \right.\)

m_ancol = m_CH3OH + m_C2H5OH = 0,15.32 + 0,25.46 = 16,3 gam.

- Khi thủy phân hỗn hợp R bằng dung dịch NaOH:

Vì sau khi thủy phân thu được ancol đơn chức ⟹ n_NaOH = n_ancol = 0,4 mol (bất kể là este bao nhiêu chức).

BTKL: m_muối = m_R + m_NaOH - m_ancol = 28,6 + 0,4.40 - 16,3 = 28,3 gam.

CTTQ của muối có dạng \(\overline R {(COONa)_k}\) (k là số nhóm chức trung bình của 2 muối)

⟹ n_muối = n_NaOH/k = 0,4/k mol

⟹ 0,4/k.(\(\overline R \)+ 67k) = 28,3

⟹ \(\overline R \)+ 67k = 70,75k

⟹ \(\overline R \)= 3,75k

Do 2 este ban đầu không phân nhánh ⟹ 2 este ban đầu là este đơn chức hoặc 2 chức ⟹ 1 ≤ k ≤ 2

⟹ 3,75 ≤ \(\overline R \) ≤ 7,5

⟹ 1 trong 2 muối sẽ có gốc R = 1 (muối của axit fomic) hoặc R = 0 (muối của axit oxalic)

Loại R = 1: không thể có muối nào khác có cùng số C với HCOONa

Chọn R = 0: 2 muối là (COONa)₂ (a mol) và CH₃COONa (b mol)

⟹ \(\left\{ \begin{array}{l}2a + b = {n_{NaOH}} = 0,4\\134a + 82b = {m_{muoi}} = 28,3\end{array} \right.\) ⟹ \(\left\{ \begin{array}{l}a = 0,15\\b = 0,1\end{array} \right.\)

Kết hợp với 0,15 mol CH₃OH và 0,25 mol C₂H₅OH ta được hỗn hợp ban đầu gồm:

\(\left\{ \begin{array}{l}\left( X \right){C_2}{H_5}OOC - COOC{H_3}:0,15\\\left( Y \right)C{H_3}COO{C_2}{H_5}:0,1\end{array} \right.\)

⟹ m_X = 0,15.132 = 19,8 gam.

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.