X, Y là hai chất hữu cơ kế tiếp thuộc dãy đồng đẳng của ancol anlylic; Z là axit no, hai chức; T là este tạo bởi X, Y, Z. Đốt cháy 17,12 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z, T (đều mạch hở) cần dùng 10,864 lít (đktc) khí O2 thu được 7,56 gam H₂O. Mặt khác 17,12 gam E làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 0,09 mol Br₂. Nếu đun nóng 0,3 mol hỗn hợp E với 450ml dung dịch KOH 1M, cô cạn dung dịch sau phản ứng lấy phần lỏng chứa các chất hữu cơ đi qua bình đựng Na (dư) thấy khối lượng bình tăng m gam. Giá trị của m gần nhất với?

A. 10,5.

B. 7,0.

C. 8,5.

D. 9,0.

Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án

Chủ đề: Đề thi THPT QG

Môn: Hóa Học

Lời giải:

Báo sai

n_O2 = 0,485 mol; n_H2O = 0,42 mol

BTKL: m_CO2 = m_E + m_O2 – m_H2O = 17,12 + 0,485.32 – 7,56 = 25,08 gam

=> n_CO2 = 0,57 mol

BTNT “O”: n_O(E)= 2n_CO2 + n_H2O – 2n_O2= 2.0,57 + 0,42 – 0,485.2 = 0,59 mol

Quy đổi hỗn hợp thành:

\(\begin{gathered}
17,12(g)\,E\left\{ \begin{gathered}
Ancol{\text{ }}{C_{\overline n }}{H_{2\overline n }}O:0,09 \hfill \\
Axit\,{C_m}{H_{2m - 2}}{O_4}:a \hfill \\
{H_2}O: - b \hfill \\
\end{gathered} \right. + {O_2}:0,485 \to \left\{ \begin{gathered}
C{O_2}:0,57 \hfill \\
{H_2}O:0,42 \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\begin{array}{*{20}{l}}
{BTNT{\text{ }}O:{n_{O\left( E \right)}} = 0,09 + 4a-b = 0,59(1)} \\
\begin{gathered}
BTNT{\text{ }}C:{n_{C{O_2}}} = 0,09\overline n + am = 0,57(2) \hfill \\
{m_E} = 0,09(14\overline n + 16) + a(14m + 62) - 18b = 17,12 \hfill \\
\Leftrightarrow 14(0,09\overline n + am) + 62a - 18b = 15,68(3) \hfill \\
\end{gathered}
\end{array} \hfill \\
\end{gathered} \)

Thay (2) vào (3) được: 62a + 18b = 15,68 – 0,09.0,57 (4)

Giải (1) và (4) được a = 0,13 và b = 0,02

\(\begin{gathered}
0,09\overline n + 0,13m = 0,57 \hfill \\
Ta\,co:\,\overline n > 3 \to m < 2,3 \Rightarrow m = 2,\overline n = \frac{{31}}{9} \hfill \\
\end{gathered} \)

=> 2 ancol là C₃H₆O (x mol) và C₄H₈O (y mol)

\(\left\{ \begin{gathered}
{n_{ancol}} = x + y = 0,09 \hfill \\
\overline n = \frac{{3x + 4y}}{{0,09}} = \frac{{31}}{9} \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
x = 0,05 \hfill \\
y = 0,04 \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

Quy đổi lại hỗn hợp ban đầu:

C₃H₅OOC-COOC₄H₇ (0,02/2 = 0,01)

HOOC-COOH (0,13 – 0,01 = 0,12)

C₃H₆O (0,05 – 0,01 = 0,04)

C₄H₈O (0,04 – 0,01 = 0,03)

=> n_E (17,12 g) = 0,2 mol

Ta thấy: 0,3 mol E gấp 1,5 lần so với 17,12 g E

Mà ta thấy: 1,5(2n_este + 2n _axit) = 0,39 mol < n_KOH = 0,45 mol => KOH dư

Ancol gồm:

C₃H₆O: 1,5.0,05 = 0,075 mol

C₄H₈O: 1,5.0,04 = 0,06 mol

Vì các ancol đơn chức nên: n_H2 = 0,5n _ancol= 0,0675 mol