Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp E gồm 3 este X, Y, Z (đều mạch hở và chỉ chứa chức este, X

Câu hỏi số 683681:

Vận dụng cao

Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp E gồm 3 este X, Y, Z (đều mạch hở và chỉ chứa chức este, X chiếm phần trăm khối lượng nhỏ nhất trong E) thu được lượng CO₂ lớn hơn H₂O là 0,25 mol. Mặt khác m gam E phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH thu được 22,2 gam 2 ancol hơn kém nhau 1 nguyên tử cacbon và hỗn hợp T gồm 2 muối. Đốt cháy hoàn toàn T cần vừa đủ 0,275 mol O₂ thu được CO₂, 0,35 mol Na₂CO₃ và 0,2 mol H₂O. Phần trăm khối lượng của X trong E là

A. 28,43%.

B. 14,46%.

C. 28,92%.

D. 42,65%.

Đáp án đúng là: A

Phương pháp giải

\({{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3}}} = 0,35{\rm{ mol}} \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}} = 2{{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3}}}\); n_{COO (T)}= n_NaOH

Bảo toàn nguyên tố O: \({{\rm{n}}_{{\rm{O (T)}}}} + 2{{\rm{n}}_{{{\rm{O}}_2}}} = 2{{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}} + 3{{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3}}} + {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}}}\)

Bảo toàn nguyên tố C: \({{\rm{n}}_{{\rm{C (T)}}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3}}} + {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}}\)

Bảo toàn khối lượng: m_E + m_NaOH = m_{muối T} + m_ancol

n_{C (E)} = n_{C (T)}+ n_{C (ancol)}; n_{H (ancol)} = n_{H (E)} + n_NaOH – n_{H (T)};n_{O (ancol)} = n_NaOH

Giải chi tiết

\({{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3}}} = 0,35{\rm{ mol}} \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{NaOH}}}} = 2{{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3}}}\)= 0,7 (mol)

n_{COO (T)}= n_NaOH = 0,7 (mol)

Đốt cháy T + 0,275 mol O₂ \( \to \) CO₂ + Na₂CO₃ (0,35 mol) + H₂O (0,2 mol)

\( \Rightarrow {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}} = \dfrac{1}{2}{\rm{.(}}{{\rm{n}}_{{\rm{O (T)}}}} + 2{{\rm{n}}_{{{\rm{O}}_2}}} - 3{{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3}}} - {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}}}) = \) 0,35 (mol)

Bảo toàn nguyên tố C: \({{\rm{n}}_{{\rm{C (T)}}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3}}} + {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}}\)= 0,7 (mol)

Vì n_{C (T)}= n_Na nên hỗn hợp T gồm hai muối HCOONa (x mol) và (COONa)₂ (y mol)

n_C = n_HCOONa + 2\({{\rm{n}}_{{{({\rm{COONa)}}}_2}}}\) = x + 2y = 0,7 (mol)

\({{\rm{n}}_{\rm{H}}} = 2{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{HCOONa}}}}\)= x = 0,4 (mol)

\( \Rightarrow \) y = 0,15 (mol)

m_T = m_HCOONa + \({{\rm{m}}_{{{({\rm{COONa)}}}_2}}}\)= 0,4.68 + 0,15.134 = 47,3 (g)

Hỗn hợp E + NaOH (vừa đủ) \( \to \) muối + ancol.

Bảo toàn khối lượng: m_E + m_NaOH = m_{muối T} + m_ancol

\( \Rightarrow \) m_E = m_{muối T} + m_ancol - m_NaOH = 47,3 + 22,2 – 0,7.40 = 41,5 (g)

Đốt hỗn hợp E + O₂ \( \to \) CO₂ (a mol) + H₂O (b mol)

Mà lượng CO₂ lớn hơn H₂O là 0,25 mol nên a – b = 0,25 (mol)(1)

n_{O (E)} = n_{O (T)} = 1,4 (mol)

\({{\rm{n}}_{{\rm{C (E)}}}} = {{\rm{n}}_{{\rm{C}}{{\rm{O}}_2}}}\)= a (mol)

\({{\rm{n}}_{{\rm{H (E)}}}} = 2{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}}}\)= 2b (mol)

m_E = m_C + m_H + m_O = 12a + 2b + 1,4.16 = 41,5(2)

Từ (1), (2) suy ra a = 1,4 (mol); b = 1,15 (mol).

Ta có: n_{C (E)} = n_{C (T)}+ n_{C (ancol)} \( \Rightarrow \) n_{C (ancol)} = 0,7 (mol).

n_{H (ancol)} = n_{H (E)} + n_NaOH – n_{H (T)}= 2,6 (mol)

n_{O (ancol)} = n_NaOH = 0,7 (mol)

Vì n_C= n_O nên ancol có số nguyên tử C = số nhóm -OH.

Mà n_{H (ancol)} > 3n_{C (ancol)}nên ancol chứa ancol CH₃OH.

Vậy hỗn hợp ancol gồm CH₃OH (0,5 mol) và C₂H₄(OH)₂ (0,1 mol).

Hỗn hợp E gồm (HCOO)₂C₂H₄: 0,1 mol.

HCOOCH₃: 0,2 mol.

(COOCH₃)₂: 0,15 mol.

Phần trăm của (HCOO)₂C₂H₄ là 28,43%

HCOOCH₃ là 28,92%.

(COOCH₃)₂ là 42,65%.

Vì % của X trong hỗn hợp là thấp nhất nên %X = 28,43%.

Xem lời giải

Câu hỏi:683681

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.