X, Y là hai axit no, đơn chức và là đồng đẳng liên tiếp của nhau (MY> MX); Z là ancol 2 chức; T là este thuần chức tạo bởi X, Y, Z. Đốt cháy 0,15 mol hỗn hợp E chứa X, Y, Z, T cần dùng 0,725 mol O2 thu được lượng CO2 nhiều hơn H2O là 16,74 gam. Mặt khác 0,15 mol E tác dụng vừa đủ với 0,17 mol NaOH thu được dung dịch G và một ancol có tỉ khối so với H2 là 31. Phần trăm khối lượng của Y trong hỗn hợp E là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiMancol = 31.2 = 62 (g/mol) => ancol là C2H4(OH)2
Có nNaOH = nCOO- = 0,17 (mol)
Quy đổi hỗn hợp E thành:
\(\left\{ \begin{gathered}
{C_n}{H_{2n}}{O_2}:0,17\,mol \hfill \\
{C_2}{H_4}{(OH)_2}:a\,mol \hfill \\
{H_2}O:\, - b\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right.\)
=> nE = 0,17 + a – b = 0,15 (1)
Xét quá trình đốt cháy E
CnH2nO2 + O2 \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) nCO2 +nH2O (1)
0,17 → 0,085(3n-2) 0,17n 0,17n
C2H6O2 + 2,5O2 \(\xrightarrow{{{t^0}}}\)2CO2 + 3H2O (2)
a → 2,5a 2a 3a (mol)
nO2 = 0,085(3n-2) + 2,5a = 0,725
=> 0,255n +2,5a = 0,895 (2)
mCO2 - mH2O = (0,17n+2a).44 – (0,17n +3a – b ).18 = 16,74 (Chú ý có H2O: -b mol ban đầu)
=> 4,42n + 34a +18b = 16,74 (3)
Từ (1), (2), (3) ta có hệ
\(\left\{ \begin{gathered}
a - b = - 0,02 \hfill \\
2,5a + 0,255n = 0,895 \hfill \\
34a + 18b + 4,42n = 16,74 \hfill \\
\end{gathered} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{gathered}
a = 0,1 \hfill \\
b = 0,12 \hfill \\
n = \frac{{43}}{{17}} \approx 2,53 \hfill \\
\end{gathered} \right.\)
Vậy hỗn hợp E gồm:
\(\left\{ \begin{gathered}
X:C{H_3}COOH:x(mol) \hfill \\
Y:{C_2}{H_5}COOH:y\,(mol) \hfill \\
Z:{C_2}{H_4}{(OH)_2}:0,1 - 0,06 = 0,04\,(mol) \hfill \\
T:C{H_3}COOC{H_2} - C{H_2} - OOC - {C_2}{H_5}:0,06\,(mol) \hfill \\
\end{gathered} \right.\)
Theo PTHH ta có:
∑nCO2 = 0,17.43/17 + 0,1.2 = 0,63 (mol) => mCO2 = 27,72 (g)
mH2O = 27,72-16,74 = 10,98 (g)
BTKL ta có: mE = mCO2 + mH2O – mO2 = 27,72+10,98 – 0,725.32 = 15,5 (g)
\(\begin{gathered}
\left\{ \begin{gathered}
\sum {{n_{CO{O^ - }}} = \,} x + y + 0,12 = 0,17 \hfill \\
\xrightarrow{{BTNT:C}}2x + 3y + 2.0,04 + 0,06.7 = 0,63 \hfill \\
\end{gathered} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{gathered}
x = 0,02 \hfill \\
y = 0,03 \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\% C{H_3}COOH = \frac{{0,03.74}}{{15,5}}.100\% = 14,32\% \hfill \\
\end{gathered} \)
Đáp án A
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Hóa học
Trường THPT Trần Quý Cáp