Đốt cháy X cũng như Y với lượng oxi vừa đủ, luôn thu được CO2 có số mol bằng số mol O2 đã phản ứng. Biết rằng X, Y (MX < MY) là hai este đều mạch hở, không phân nhánh và không chứa nhóm chức khác. Đun nóng 30,24 gam hỗn hợp E chứa X, Y (số mol của X gấp 1,5 lần số mol Y) cần dùng 400 ml dung dịch KOH 1M, thu được hỗn hợp F chứa 2 ancol và hỗn hợp chứa 2 muối. Dẫn toàn bộ F qua bình đựng Na dư thấy khối lượng bình tăng 15,2 gam. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp muối cần dùng 0,42 mol O2. Tổng số nguyên tử có trong Y là
A. 21.
B. 20.
C. 22.
D. 19.
Lời giải của giáo viên
2 Este + KOH → 2 muối và 2 ancol (1)
nKOH = 0,4 mol. Vậy suy ra khi ancol phản ứng với Na thu được khí \({H_2} \to {\rm{ }}{n_{{H_2}}} = {\rm{ }}0,5{n_{O{H^ - }}}{\rm{ }} = {\rm{ }}0,2{\rm{ }}mol\) .
Khi cho ancol tác dụng với Na dư thấy khối lượng bình tăng
\(15,2g{\rm{ }} \to {\rm{ }}{m_{ancol}}{\rm{ }} - {\rm{ }}{m_{{H_2}}} = {\rm{ }}15,2{\rm{ }} \to {\rm{ }}{m_{ancol}}{\rm{ }} = {\rm{ }}15,6g\)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho (1) ta có:
\({m_{este}}{\rm{ }} + {\rm{ }}{m_{KOH}}{\rm{ }} = {\rm{ }}{m_{muoi}}{\rm{ }} + {\rm{ }}{m_{ancol}}{\rm{ }} \to {\rm{ }}{m_{muoi}}{\rm{ }} = {\rm{ }}30,24{\rm{ }} + 0,4.56{\rm{ }} - 15,6{\rm{ }} = {\rm{ }}37,04g\)
Gọi Công thức chung của 2 muối là CxHyCOOK
Khi đốt cháy muối cần 0,42 mol O2:
CxHyCOOK: \(0,4{\rm{ }} + {\rm{ }}{O_2}:{\rm{ }}0,42{\rm{ }} \to {\rm{ }}C{O_2} + {\rm{ }}{K_2}C{O_3}:{\rm{ }}0,2 + {\rm{ }}{H_2}O{\rm{ }}\left( 2 \right)\)
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố K, ta có \({n_{{C_x}{H_y}COOK}}{\rm{ }} = {\rm{ }}2{n_{{K_2}C{O_3}}} \to {\rm{ }}{n_{{K_2}C{O_3}}} = {\rm{ }}0,2\)
Gọi số mol CO2 và H2O lần lượt là a, b mol.
Áp dụng định luật bảo toàn O vào (2) ta có :
\(2a + b = 0,4.2 + 0,42.2 - 0,2.3 = 1,04{\rm{ }}\left( 3 \right)\)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng vào (2) ta có:
\({m_{C{O_2}}} + {\rm{ }}{m_{{H_2}O}}{\rm{ }} = {\rm{ }}37,04{\rm{ }} + {\rm{ }}0,42.32{\rm{ }} - {\rm{ }}0,2.138{\rm{ }} = {\rm{ }}22,88{\rm{ }} = {\rm{ }}44a + {\rm{ }}18b{\rm{ }}\left( 4 \right)\)
Từ (3) và (4) suy ra a=0,52 và b=0
Từ đó ta suy ra trong cả hai muối đều không có H
Gọi công thức muối của X là KOOC − Ca − COOK: x mol
Gọi công thức muối của Y là KOOC − Cb −COOK: y mol
Áp dụng định luật bảo toàn K ta có: \(2x + 2y = 0,4{\rm{ }}\left( 5 \right)\)
Theo bài ra ta có:\(x - 1,5y = 0{\rm{ }}\left( 6 \right)\)
Từ (5) và (6) ta có: \(x = 0,12{\rm{ }}va {\rm{ }}y = {\rm{ }}0,08\)
\(\to {\rm{ }}{m_{muoi}}{\rm{ }} = {\rm{ }}0,12.{\rm{ }}\left( {83.2{\rm{ }} + 12a} \right){\rm{ }} + 0,08.{\rm{ }}\left( {83.2 + {\rm{ }}12b} \right){\rm{ }} = {\rm{ }}37,04{\rm{ }} \to {\rm{ }}3a{\rm{ }} + 2b{\rm{ }} = {\rm{ }}8\)
Este mạch hở nên cả 2 ancol đều phải là ancol đơn chức. Khi đốt este có số mol CO2 bằng số mol O2 phản ứng mà este 2 chức nên cả 2 este đều có 8H, các gốc axit không có H nên tổng số H trong 2 gốc ancol của mỗi este đều là 8H.
Mặt khác\({n_F}{\rm{ }} = {\rm{ }}{n_{KOH}}{\rm{ }} = {\rm{ }}0,4\) .
Theo ta tính trên \({m_{ancol}}{\rm{ }} = {\rm{ }}15,6g{\rm{ }} \to {\rm{ }}\bar MOH{\rm{ }} = {\rm{ }}39\) → 2 ancol đó chính là CH3OH và C2H5OH.
Vì MX < MY nên a = 0, b = 4 là nghiệm duy nhất thỏa mãn.
Vậy công thức 2 este đó là:
X: CH3OOC −COOC2H5 và Y: CH3 −OOC −C ≡ C− C ≡ C− COO − C2H5
Vậy trong Y có 21 nguyên tử.
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Dung dịch chất X không làm đổi màu quỳ tím; dung dịch chất Y làm quỳ tím hóa xanh. Trộn lẫn hai dung dịch trên thu được kết tủa. Hai chất X và Y tương ứng là
Tổng hệ số (các số nguyên, tối giản) của tất cả các chất trong phương trình phản ứng giữa Cu với dung dịch HNO3 đặc, nóng là
Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch chứa Na2CO3 0,2M và NaHCO3 0,2M, sau phản ứng thu được số mol CO2 là
Sản phẩm của phản ứng nhiệt phân hoàn toàn AgNO3 là:
Có thể phân biệt 3 dung dịch: KOH, HCl, H2SO4 (loãng) bằng một thuốc thử là
X, Y, Z, T là một trong số các dung dịch sau: glucozơ; fructozơ; glixerol; phenol. Thực hiện các thí nghiệm để nhận biết chúng và có kết quả như sau:
Thủy phân hoàn toàn chất béo X trong môi trường axit, thu được axit oleic và axit stearic có tỉ lệ mol tương ứng 1:2. Khối lượng phân tử của X là
Có 4 dung dịch muối riêng biệt: CuCl2, ZnCl2, FeCl3, AlCl3. Nếu thêm dung dịch KOH (dư) vào 4 dung dịch trên, thêm tiếp dung dịch NH3 đặc (dư) vào thì sau khi kết thúc các phản ứng số chất kết tủa thu được là
Ở điều kiện thường, cacbohiđrat nào sau đây không hòa tan được Cu(OH)2.
Chất nào sau đây vừa tác dụng được với dung dịch NaOH, vừa tác dụng được với nước Br2?
Để điều chế 53,46 kg xenlulozơ trinitrat (hiệu suất 60%) cần dùng ít nhất V lít axit nitric 94,5% (D = 1,5 g/ml) phản ứng với xenlulozơ dư. Giá trị của V là
Thủy phân este Z trong môi trường axit thu được hai chất hữu cơ X và Y (MX < MY). Bằng một phản ứng có thể chuyển hoá X thành Y. Chất Z không thể là.