Cho các chất mạch hở : X là axit không no mạch phân nhánh, có 2 liên kết p ; Y và Z là 2 axit no đơn chức ; T là ancol no 3 chức ; E là este của X, Y, Z với T. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp M gồm X và E thu được a gam CO2 và (a – 4,62) gam H2O, mặt khác m gam M phản ứng vừa đủ với 0,04 mol NaOH trong dung dịch. Cho 13,2 gam M phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được hỗn hợp muối khan V. Đốt cháy hoàn toàn V thu được 0,4 mol CO2 và 14,24 gam gồm Na2CO3 và H2O. Phần trăm khối lượng của E trong M có giá trị gần nhất với:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai- Vì E là este của với 3 axit X,Y,Z → X cũng là axit đơn chức
- Xét phản ứng đốt cháy M (X, E)
(Vì X có 2 liên kết pi → X có 1 pi trong gốc hidrocacbon và 1 pi trong nhóm COO)
→ E là este của X,Y,Z → số pi = pi(gốc R của X) + pi(COO) = 1 + 3 = 4)
Gọi công thức tổng quát của X : CnH2n-2O2 : u mol
E : CmH2m-6O6 : v mol
Khi đốt cháy : CnH2n-2O2 + (1,5n – 2)O2 → nCO2 + (n – 1)H2O
CmH2m-6O6 + (1,5m – 5)O2 → mCO2 + (m – 3)H2O
→ nCO2 – nH2O = nX + 3nE = u + 3v
- M phản ứng với NaOH : nNaOH = nCOO = nX + 3nE = u + 3v = 0,04 mol
Mặt khác mCO2 – mH2O = a – (a – 4,62) = 4,62g
→ nCO2 = 0,15 ; nH2O = 0,11 mol
Bảo toàn nguyên tố : nC(M) = nCO2 = 0,15 mol ; nH(M) = 2nH2O = 0,22 mol
nO(M) = 2nCOO(M) = 2nNaOH = 0,08 mol
→ mM = m = mC + mH + mO = 3,3g
- Xét 13,2g M + NaOH → Muối V thì số mol nguyên tố trong M gấp 13,2 : 3,3 = 4 lần
Và số mol NaOH + M cũng gấp 4 lần → nNaOH = 0,04.4 = 0,16 mol = nmuối V
[ Phản ứng tổng quát : Este/Axit + NaOH → Muối + Ancol/H2O ]
Khi đốt cháy tạo nCO2 = 0,4 mol
Bảo toàn Na : nNa2CO3 = ½ nNaOH = 0,08 mol
Có : mNa2CO3 + mH2O =14,24g → nH2O = 0,32 mol
Bảo toàn Oxi : nO(V) + 2nO2 = 2nCO2 + nH2O + 3nNa2CO3
→ nO2 = 0,52 mol
Bảo toàn khối lượng : mV + mO2 = mCO2 + mNa2CO3 + mH2O
→ mV = 15,2g
- Gọi công thức tổng quát của các muối trong V là CxH2x+1COONa ; CyH2y-1COONa
(y chẵn, x > 0)
-Phản ứng cháy : CxH2x+1COONa + O2 → (x + 0,5)CO2 + (x + 0,5)H2O + 0,5Na2CO3
Mol p
CyH2y-1COONa + O2 → (y + 0,5)CO2 + (y - 0,5)H2O + 0,5Na2CO3
Mol q
→ nCO2 – nH2O = q = 0,4 – 0,32 = 0,08 mol → p = 0,16 – q = 0,08 mol
Ta có : nC(V) = nCO2 + nNa2CO3 = 0,48 mol = 0,08.(x+1) + 0,08(y+1)
→ x + y = 4
Vì X có gốc hidrocacbon mạch nhánh, có 1 liên kết pi trong gốc hidrocacbon
→ số C trong gốc hidrocacbon của X ≥ 3
→ y = 3 và x = 1 thỏa mãn điều kiện
→ X là C3H5COOH, 2 axit còn lại là HCOOH và C2H5COOH với số mol bằng nhau = 0,04 mol
(Vì : Số C trung bình = 1 = ½ (tổng số C của 2 axit) → tỉ lệ mol 1 : 1)
Vậy Trong M có : 0,04 mol este E(gốc ancol là R) và 0,04 mol X
→ mM = 13,2 = 0,04.(R + 203) + 0,04.86 → R = 41 (C3H5)
→ %mE(M) = 73,94%
Đáp án C
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Hóa học
Trường THPT Yên Lạc 2
