Hỗn hợp E gồm ba este no, mạch hở X (đơn chức), Y (hai chức), Z (ba chức) đều được tạo

Câu hỏi số 550301:

Vận dụng cao

Hỗn hợp E gồm ba este no, mạch hở X (đơn chức), Y (hai chức), Z (ba chức) đều được tạo thành từ axit cacboxylic và ancol. Đốt cháy hoàn toàn m gam E, thu được số mol CO₂ lớn hơn số mol H₂O là 0,425 mol. Mặt khác, m gam E phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được hỗn hợp T gồm hai muối và 28,6 gam hai ancol. Đốt cháy hoàn toàn T cần vừa đủ 0,25 mol O₂, thu được CO₂, 0,35 mol Na₂CO₃ và 0,15 mol H₂O. Khối lượng của X trong m gam E là

A. 3,70 gam.

B. 3,30 gam.

C. 2,96 gam.

D. 2,64 gam.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:550301

Phương pháp giải

\(\begin{array}{l}E\left\{ \begin{array}{l}X\\Y\\Z\end{array} \right. + {O_2} \to \left\{ \begin{array}{l}C{O_2}\\{H_2}O\end{array} \right.\,\,\,\,\,{n_{CO2}} - {n_{H2O}} = 0,425\\E + NaOH \to \left\{ \begin{array}{l}Muoi\,\,T + {O_2}(0,25) \to \left\{ \begin{array}{l}N{a_2}C{O_3}:0,35\\C{O_2}\\{H_2}O:0,15\end{array} \right.\\Ancol:28,6(g)\end{array} \right.\end{array}\)

+) n_NaOH = 2n_Na2CO3 = n_-COO- = n_-OH _(ancol)

+) Khi đốt T:

BTNT O: n_CO2 = (2.n_-COO- + 2n_O2 - 3n_Na2CO3 - n_H2O):2 ⟹ n_{C (muối)} = n_Na2CO3 + n_CO2 = n_-COO-

⟹ Biện luận số C và số nhóm -COO- để tìm công thức 2 muối

⟹ BTNT Na và m_T ⟹ số mol mỗi muối

+) Khi đốt E, ta có: n_CO2 = x; n_H2O = y

BTKL: m_E = m_T + m_ancol - m_NaOH

⟹ m_E = m_C + m_H + m_O

Mà: n_CO2 - n_H2O = 0,425

⟹ n_{CO2 (E)}; n_{H2O (E)}.

+) Xét hỗn hợp ancol:

BTNT C: n_{C (ancol)} = n_{C (E)} - n_{C (muối)} = n_{CO2 (đốt ancol)}

BTNT H: n_{H (ancol)} = n_{H (E)} + n_{H (NaOH)} - n_{H (muối)} ⟹ n_{H2O (đốt ancol)}

Giả sử hỗn hợp ancol gồm 1 ancol no, đơn chức và 1 ancol no, 2 chức.

⟹ Ancol gồm: C_nH_2n+2O (a) và C_mH_2m+2O₂ (b)

Ta có: a + 2b = n_{-OH (ancol)} và a + b = n_H2O - n_CO2

⟹ a; b

BTNT C ⟹ n; m

⟹ Công thức 2 ancol

Từ công thức muối và công thức ancol ⟹ tìm công thức este và số mol tương ứng.

⟹ m_X.

Giải chi tiết

+) n_NaOH = 2n_Na2CO3 = 0,7 = n_-COO- = n_-OH _(ancol)

+) Khi đốt T:

BTNT O: n_CO2 = (2.n_-COO- + 2n_O2 - 3n_Na2CO3 - n_H2O):2 = 0,35

⟹ n_{C (muối)} = n_Na2CO3 + n_CO2 = 0,35 + 0,35 = 0,7 = n_-COO-

⟹ Muối có số C bằng số nhóm -COO-

⟹ 2 muối trong T là HCOONa và (COONa)₂

Ta có: m_T = m_Na + m_C + m_O + m_H = 0,7.23 + 0,7.12 + 0,7.2.16 + 0,15.2 = 47,2 gam.

⟹ n_HCOONa + 2n_(COONa)2 = n_NaOH = 0,7 (BTNT Na) và 68.n_HCOONa + 134.n_(COONa)2 = m_T = 47,2

⟹ n_HCOONa = 0,3; n_(COONa)2 = 0,2 (1)

+) Khi đốt E, ta có: n_CO2 = x; n_H2O = y

BTKL: m_E = m_T + m_ancol - m_NaOH = 47,2 + 28,6 - 0,7.40 = 47,8 gam.

⟹ m_E = m_C + m_H + m_O ⟹ 12x + 2y + 0,7.2.16 = 47,8

Mà: n_CO2 - n_H2O = 0,425 ⟹ x - y = 0,425

⟹ x = 1,875; y = 1,45

+) Xét hỗn hợp ancol:

BTNT C: n_{C (ancol)} = n_{C (E)} - n_{C (muối)} = 1,875 - 0,7 = 1,175 mol = n_{CO2 (đốt ancol)}

BTNT H: n_{H (ancol)} = n_{H (E)} + n_{H (NaOH)} - n_{H (muối)} = 1,45.2 + 0,7 - 0,15.2 = 3,3

⟹ n_{H2O (đốt ancol)} = 3,3/2 = 1,65

Giả sử hỗn hợp ancol gồm 1 ancol no, đơn chức và 1 ancol no, 2 chức.

⟹ Ancol gồm: C_nH_2n+2O (a) và C_mH_2m+2O₂ (b)

Ta có: a + 2b = n_{-OH (ancol)} = 0,7 và a + b = n_H2O - n_CO2 = 1,65 - 1,175 = 0,475

⟹ a = 0,25; b = 0,225

BTNT C: 0,25.n + 0,225.m = 1,175 ⟹ n = 2; m = 3

⟹ 2 ancol là C₂H₅OH (0,25) và C₃H₆(OH)₂ (0,225) (2)

Từ (1) và (2) ghép các chất thu được hỗn hợp este là:

X: HCOOC₂H₅ (0,05)

Y: (HCOO)₂C₃H₆ (0,025)

Z: HCOO-C₃H₆-OOC-COO-C₂H₅ (0,2)

⟹ m_X = 0,05.74 = 3,7 gam.

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.