Hỗn hợp E gồm hai este mạch hở X, Y (chỉ chứa chức este) đều tạo bởi axit cacboxylic với ancol

Câu hỏi số 679408:

Vận dụng cao

Hỗn hợp E gồm hai este mạch hở X, Y (chỉ chứa chức este) đều tạo bởi axit cacboxylic với ancol no, trong đó: X đơn chức, Y hai chức. Cho 36,7 gam E phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được hỗn hợp F gồm hai ancol và 37,4 gam hỗn hợp hai muối T có cùng số nguyên tử cacbon trong phân tử. Đốt cháy hoàn toàn F cần dùng vừa đủ 0,825 mol O₂, thu được H₂O và 0,6 mol CO₂. Phần trăm khối lượng của Y trong E là

A. 69,48%.

B. 53,68%.

C. 30,52%.

D. 46,32%.

Đáp án đúng là: A

Phương pháp giải

$\begin{aligned} & \mathrm{n}_{\mathrm{O} \text { (ancol) }}=\mathrm{n}_{\mathrm{NaOH}} \\ & \mathrm{m}_{\mathrm{F}}+\mathrm{m}_{\mathrm{O}_2}=\mathrm{m}_{\mathrm{CO}_2}+\mathrm{m}_{\mathrm{H}_2 \mathrm{O}} \Leftrightarrow \mathrm{m}_{\mathrm{F}}=\mathrm{m}_{\mathrm{CO}_2}+\mathrm{m}_{\mathrm{H}_2 \mathrm{O}}-\mathrm{m}_{\mathrm{O}_2} \\ & \mathrm{~m}_{\mathrm{E}}+\mathrm{m}_{\mathrm{NaOH}}=\mathrm{m}_{\mathrm{F}}+\mathrm{m}_{\mathrm{T}} \\ & \mathrm{n}_{\mathrm{F}}=\mathrm{n}_{\mathrm{H}_2 \mathrm{O}}-\mathrm{n}_{\mathrm{CO}_2}\end{aligned}$

Giải chi tiết

Gọi ${{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}} = {\rm{x (mol); }}{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}}} = {\rm{y (mol)}}$

${{\rm{n}}_{{\rm{O(ancol) }}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}} = {\rm{x (mol)}}$

- Đốt cháy hỗn hợp ancol F (2 ancol) + 0,825 mol O₂ $\xrightarrow{{{{\text{t}}^o}}}$ 0,6 mol CO₂ + y mol H₂O.

Bảo toàn nguyên tố O: x + 0,825.2 = 0,6.2 + y(1)

Bảo toàn khối lượng: ${{\rm{m}}_{\rm{F}}} + {{\rm{m}}_{{O_2}}} = {{\rm{m}}_{C{O_2}}} + {{\rm{m}}_{{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}}} \Leftrightarrow {{\rm{m}}_{\rm{F}}} = {{\rm{m}}_{C{O_2}}} + {{\rm{m}}_{{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}}} - {{\rm{m}}_{{O_2}}}$

$ \Leftrightarrow {{\rm{m}}_{\rm{F}}} = 0,6.44 + 18{\rm{y}} - 0,825.32 = 18{\rm{y}}$

- 36,7g E + NaOH $ \to $ hỗn hợp ancol F + 37,4g hỗn hợp muối T.

Bào toàn khối lượng: ${{\rm{m}}_{\rm{E}}} + {{\rm{m}}_{{\rm{NaOH}}}} = {{\rm{m}}_{\rm{F}}} + {{\rm{m}}_{\rm{T}}} \Leftrightarrow 36,7 + 40{\rm{x}} = 18{\rm{y}} + 37,4$(2)

Từ (1), (2) suy ra x = 0,4 mol; y = 0,85 mol.

Ta thấy: $\mathrm{n}_{\mathrm{F}}=\mathrm{n}_{\mathrm{H}_2 \mathrm{O}}-\mathrm{n}_{\mathrm{CO}_2}=0,25(\mathrm{~mol}), \mathrm{n}_{\mathrm{O}(\text { hỗn hợp ancol } \mathrm{F})}=0,4(\mathrm{~mol})$.

Hỗn hợp F: ancol A đơn chức, ancol B hai chức.

Gọi n_A = a (mol); n_B = b (mol).

Ta có hệ phương trình: $\left\{ \begin{array}{l}{\rm{x + y = 0}}{\rm{,25}}\\{\rm{x + 2y = 0}}{\rm{,4 }}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{\rm{x = 0}}{\rm{,1 mol}}\\{\rm{y = 0}}{\rm{,15 mol}}\end{array} \right.$

Ancol A có công thức C_nH_2n+2O; ancol B có công thức C_mH_2m+2O.

Đốt cháy ancol A (0,1 mol) và B (0,15 mol) thu được 0,6 mol CO₂.

$ \Rightarrow 0,1{\rm{n}} + 0,15{\rm{m}} = 0,6 \Leftrightarrow 2{\rm{n}} + {\rm{ 3m}} = 12$

Cặp nghiệm thỏa mãn là n = 3, m = 2.

Vậy F gồm 0,1 mol C₃H₇OH và 0,15 mol C₂H₄(OH)₂.

Hỗn hợp muối T là hai muối đơn chức có cùng số nguyên C trong phân tử.

Ta có: n_T = n_NaOH = 0,4 (mol) $ \Rightarrow {{\rm{M}}_{\rm{T}}} = \dfrac{{37,4}}{{0,4}} = 93,5{\rm{ (g/mol)}}$

Hỗn hợp muối gồm: C₂H₅COONa và C₂H_xCOONa.

Giả sử hỗn hợp muối chỉ có C₂H₅COONa thì m_muối = 0,4.96 = 38,4

$ \Rightarrow {{\rm{n}}_\pi } = \dfrac{{38,4 - 37,4}}{{{{\rm{M}}_{{{\rm{H}}_2}}}}} = 0,5{\rm{ (mol)}}$

Lúc đó, este X có dạng C₂H₅COOC₃H₇ (0,1 mol) và este Y là (C₂H₅COO)C₂H₄ (0,15 mol)

Gọi số liên kết π trong gốc cacboxylic của X là z, của Y là t.

Ta có: 0,1z + 0,15t = 0,5

Cặp nghiệm đúng là z = 2 và t = 2.

X là este đơn chức có 2 liên kết π trong gốc cacboxylic. Vậy cấu tạo của X là ${\rm{CH}} \equiv {\rm{C}} - {\rm{COO}}{{\rm{C}}_3}{{\rm{H}}_7}$

Y là etse 2 chức, một gốc cacboxylic no, một gốc có 2 liên kết π trong gốc cacboxylic. Vậy cấu tạo của Y là: ${\rm{CH}} \equiv {\rm{C}} - {\rm{COO}} - {{\rm{C}}_2}{{\rm{H}}_4} - {\rm{OOC}} - {{\rm{C}}_2}{{\rm{H}}_5}$

Phần trăm của Y là: $\dfrac{{170.0,15}}{{36,7}} = 69,48\% $

Xem lời giải

Câu hỏi:679408

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, 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.