Hỗn hợp E gồm este X đơn chức và axit cacboxylic Y hai chức (đều mạch hở, không no có một liên kết đôi C=C trong phân tử). Đốt cháy hoàn toàn một lượng E thu được 0,43 mol khí CO2 và 0,32 mol hơi nước. Mặt khác, thủy phân 46,6 gam E bằng 200 gam dung dịch NaOH 12% rồi cô cạn dung dịch thu được phần hơi Z có chứa chất hữu cơ T. Dẫn toàn bộ Z vào bình đựng Na, sau phản ứng khối lương bình tăng 188,85 gam đồng thời thoát ra 6,16 lít khí H2 (đktc). Biết tỉ khối của T so với H2 là 16. Phần trăm khối lượng của Y trong hỗn hợp E có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiT có \({{M}_{T}}=32\Rightarrow C{{H}_{3}}OH\)
Z gồm CH3OH và H2O
E gồm: a mol \(X\left( {{C}_{n}}{{H}_{2n-2}}{{O}_{2}} \right)\) và b mol \(Y\left( {{C}_{m}}{{H}_{2m-4}}{{O}_{4}} \right)\) đều có 1 C=C \(\left( n>4;m>4 \right)\)
Đốt cháy:
\({{C}_{n}}{{H}_{2n-2}}{{O}_{2}}+{{O}_{2}}\to nC{{O}_{2}}+\left( n-1 \right){{H}_{2}}O\)
\({{C}_{m}}{{H}_{2m-4}}{{O}_{4}}+{{O}_{2}}\to mC{{O}_{2}}+\left( m-2 \right){{H}_{2}}O\)
Khi phản ứng với NaOH
\({{C}_{n}}{{H}_{2n-2}}{{O}_{2}}+NaOH\to \) muối + ancol
\({{C}_{m}}{{H}_{2m-4}}{{O}_{4}}+2NaOH\to \)Muối + H2O
=> Ta thấy: \({{n}_{C{{O}_{2}}}}-{{n}_{{{H}_{2}}O}}={{n}_{X}}+2{{n}_{Y}}={{n}_{NaOH}}={{n}_{COO}}=0,11\,mol\)
Bảo toàn nguyên tố: \({{m}_{E}}={{m}_{C}}+{{m}_{H}}+{{m}_{O}}=9,32g\)
=> Với 46,6g E thì nNaOH pứ = 0,55 mol => nNaOH dư 0,05 mol
=> \({{m}_{b\grave{i}nh\text{ }t\breve{a}ng}}+{{m}_{{{H}_{2}}}}={{m}_{C{{H}_{3}}OH}}+{{m}_{{{H}_{2}}O}}=188,85+2.0,275=189,4g\)
\({{H}_{2}}O+Na\to NaOH+\frac{1}{2}{{H}_{2}}\)
\(C{{H}_{3}}OH+Na\to C{{H}_{3}}ONa+\frac{1}{2}{{H}_{2}}\)
(Na sẽ thiếu)
Bảo toàn khối lượng: mE + mdd NaOH = mrắn + mZ
=> mrắn = 57,2g
\({{m}_{Z}}={{m}_{{{H}_{2}}O\,\left( dd\,NaOH \right)}}+{{m}_{{{H}_{2}}O\,\left( Pu\,voi\,axit \right)}}+{{m}_{C{{H}_{3}}OH}}\)
\(\Rightarrow {{m}_{{{H}_{2}}O\left( Pu\,voi\,axit \right)\,}}+{{m}_{C{{H}_{3}}OH}}=13,4g\)
\({{n}_{NaOH\,pu}}={{n}_{{{H}_{2}}O}}+{{n}_{C{{H}_{3}}OH}}=0,55\,mol\)
\(\Rightarrow {{m}_{{{H}_{2}}O\left( axit \right)}}=0,3\Rightarrow {{n}_{axit\,Y}}=0,15mol;\,{{n}_{C{{H}_{3}}OH}}={{n}_{X}}=0,25\,mol\)
\(46,6g={{m}_{E}}=0,25.\left( 14n+30 \right)+0,15.\left( 14m+60 \right)\)
\(\Rightarrow 5n+3m=43\)
\(\Rightarrow m=5;m=6\) thỏa mãn
Y là \({{C}_{6}}{{H}_{8}}{{O}_{4}}\Rightarrow %{{m}_{Y\left( E \right)}}=46,35%\)
=> Đáp án D
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Hóa học
Trường THPT Trần Hưng Đạo
