Hỗn hợp X gồm ba este đều no, mạch hở, trong phân tử chỉ chứa một loại nhóm chức. Đốt

Câu hỏi số 494016:

Vận dụng cao

Hỗn hợp X gồm ba este đều no, mạch hở, trong phân tử chỉ chứa một loại nhóm chức. Đốt cháy hoàn toàn 35,34 gam X cần dùng 1,595 mol O₂, thu được 22,14 gam nước. Mặt khác đun nóng 35,34 gam X với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được hỗn hợp Y chứa hai muối của hai axit có mạch không phân nhánh và 17,88 gam hỗn hợp Z gồm một ancol đơn chức và một ancol hai chức có cùng số nguyên tử cacbon. Phần trăm khối lượng este đơn chức trong hỗn hợp X là

A. 4,98%.

B. 12,56%.

C. 4,19%.

D. 7,47%.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:494016

Phương pháp giải

*Xét phản ứng đốt cháy hỗn hợp X:

BTKL: m_CO2 = m_X + m_O2 – m_H2O ⟹ n_CO2

BTNT O: n_{O (X)} + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O⟹ n_{O (X)} = 2n_CO2 + n_H2O – 2n_O2

⟹ n_{COO (X)} = n_{O (X)}/2

Do các muối có mạch thẳng ⟹ Hỗn hợp X gồm este đơn chức và 2 chức.

Este no, đơn chức, mạch hở có k = 1 ⟹ Không gây ra sự chênh lệch số mol giữa CO₂ và H₂O

Este no, 2 chức, mạch hở có k = 2 ⟹ Gây ra sự chênh lệch số mol giữa CO₂ và H₂O

⟹ n_{este 2 chức} = n_CO2 – n_H2O

⟹ n_{este đơn chức} = n_{COO (X)} – 2n_{este 2 chức}

*Xét phản ứng thủy phân X trong NaOH:

n_NaOH = n_{COO (X)}

- Công thức tổng quát của 2 ancol có dạng R(OH)_n với 1 < n < 2

n_OH = n_NaOH ⟹ n_R(OH)n

Từ 1 < n < 2 ⟹ Khoảng giá trị của R ⟹ Công thức 2 ancol, số mol mỗi ancol

- Xét hỗn hợp 2 muối:

n_{C (muối)} = n_{C (X)} – n_{C (ancol)}

BTKL: m_muối = m_X + m_NaOH – m_ancol

Quy đổi hỗn hợp muối thành: \(\left\{ \begin{array}{l}HCOONa:{a^{mol}}\\{(COONa)_2}:{b^{mol}}\\C{H_2}:{c^{mol}}\end{array} \right.\)

Lập hệ tìm a, b, c dựa vào:

+ Khối lượng của muối

+ BTNT Na

+ Số mol C trong muối

⟹ Công thức các muối

*Kết hợp các dữ kiện:

n_{este đơn chức}; n_{este 2 chức}

Thành phần hỗn hợp ancol

Thành phần hỗn hợp muối

⟹ Công thức các este trong X ⟹ %m_{este đơn chức}.

Giải chi tiết

*Xét phản ứng đốt cháy hỗn hợp X:

n_H2O = 22,14/18 = 1,23 mol ⟹ n_H/este = 1,23.2 = 2,46 mol

BTKL: m_CO2 = m_X + m_O2 – m_H2O = 35,34 + 1,595.32 – 22,14 = 64,24 g

⟹ n_CO2 = 64,24/44 = 1,46 mol ⟹ n_C/este= 1,46 mol

BTNT O: n_{O (X)} + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O

⟹ n_{O (X)} = 2n_CO2 + n_H2O – 2n_O2 = 2.1,46 + 1,23 – 2.1,595 = 0,96 mol

⟹ n_{COO (X)} = 0,96/2 = 0,48 mol

Do các muối có mạch thẳng ⟹ Hỗn hợp X gồm este đơn chức và 2 chức.

Este no, đơn chức, mạch hở có k = 1 ⟹ Không gây ra sự chênh lệch số mol giữa CO₂ và H₂O

Este no, 2 chức, mạch hở có k = 2 ⟹ Gây ra sự chênh lệch số mol giữa CO₂ và H₂O

⟹ n_{este 2 chức} = n_CO2 – n_H2O = 1,46 – 1,23 = 0,23 mol

⟹ n_{este đơn chức} = n_{COO (X)} – 2n_{este 2 chức} = 0,48 – 2.0,23 = 0,02 mol

*Xét phản ứng thủy phân X trong NaOH:

n_NaOH = n_{COO (X)} = 0,48 mol

- Công thức tổng quát của 2 ancol có dạng R(OH)_n với 1 < n < 2

n_OH = n_NaOH = 0,48 mol ⟹ n_R(OH)n = 0,48/n (mol)

⟹ \(\dfrac{{0,48}}{n}(R + 17n) = 17,88\)⟹ R = 20,25n

Do 1 < n < 2 ⟹ 20,25 < R < 40,5

Mà 2 ancol có cùng số C ⟹ 2 ancol là C₂H₅OH (x mol) và C₂H₄(OH)₂ (y mol)

⟹ \(\left\{ \begin{array}{l}x + 2y = {n_{NaOH}} = 0,48\\46x + 62y = 17,88\end{array} \right.\) ⟹ x = 0,2; y = 0,14.

- Xét hỗn hợp 2 muối:

n_{C (muối)} = n_{C (X)} – n_{C (ancol)} = 1,46 – 2.0,2 – 2.0,14 = 0,78 mol

BTKL: m_muối = m_X + m_NaOH – m_ancol = 35,34 + 0,48.40 – 17,88 = 36,66 g

Quy đổi hỗn hợp muối thành: \(\left\{ \begin{array}{l}HCOONa:{a^{mol}}\\{(COONa)_2}:{b^{mol}}\\C{H_2}:{c^{mol}}\end{array} \right.\)

⟹ m_muối = 68a + 132b + 14c = 36,66 (1)

n_NaOH = n_HCOONa + 2n_(COONa)2 ⟹ a + 2b = 0,48 (2)

n_{C (muối)} = a + 2b + c = 0,78 (3)

Từ (1)(2)(3) ⟹ a = 0,3; b = 0,09; c = 0,3

Dễ thấy a = c ⟹ Hai muối gồm CH₃COONa: 0,3 mol và (COONa)₂: 0,09 mol

*Kết hợp các dữ kiện:

n_{este đơn chức} = 0,02 mol; n_{este 2 chức}= 0,23 mol

Hai ancol gồm C₂H₅OH: 0,2 mol và C₂H₄(OH)₂: 0,14 mol

Hai muối gồm CH₃COONa: 0,3 mol và (COONa)₂: 0,09 mol

\(\left\{ \begin{array}{l}C{H_3}COO{C_2}{H_5}:0,{02^{mol}}\\{(C{H_3}COO)_2}{C_2}{H_4}:0,{14^{mol}}\\{(COO{C_2}{H_5})_2}:0,{09^{mol}}\end{array} \right.\)⟹ %m_CH3COOC2H5 = \(\dfrac{{0,02.88}}{{35,34}}.100\% \)≈ 4,98%

Đáp án cần chọn là: A

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.