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 2 este đều mạch hở không phân nhánh và không chứa nhóm chức khác . Đun nóng 30,24g 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 dựng Na dư thấy khối lượng bình tăng 15,2g. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp muối cần dùng 0,42 mol O2. Tổng số nguyên tử có trong 1 phân tử Y là?
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiPhản ứng este tổng quát : R(COO)nR’ + nKOH → R(COOK)n + R’(OH)n
- Xét thí nghiệm với bình F :
- Có : nKOH = 0,4.1 = 0,4 mol => nOH(ancol/F) = nKOH = 0,4 mol => nH2 = 0,2 mol
[ R’(OH)n + nNa → R’(ONa)n + 0,5nH2 ]
Bảo toàn khối lượng : mF = mbình tăng + mH2 = 15,6g (mbình tăng = mancol – mH2)
- Bảo toàn khối lượng : mE + mKOH = mmuối + mancol(F)
=> mmuối = 30,24 + 56.0,4 – 15,6 = 37,04g
Gọi công thức tổng quát chung của các muối có dạng : CxHyKzO2z
=> nmuối = nKOH/z = 0,4/z (mol) (Bảo toàn nguyên tố K)
Phản ứng cháy : CxHyKzO2z + (2x + 0,5y – 1,5z)O2 → (2x – z)CO2 + yH2O + zK2CO3
Với nZ = 0,4/z => nO2 = 0,1.(4x + y – 3z)/z = 0,42 mol
=> 4x + y = 7,2z (1)
Ta có : mZ = (12x + t + 71z).0,4/z = 37,04
=> 12x + y = 21,6z (2)
Lấy (1) – (2) => y = 0 => cả 2 muối đều không có Hidro
=> Muối tạo từ X là KOOC-Cn-COOK (a mol)
Và Muối tạo từ Y là KOOC-Cm-COOK (b mol)
=> nKOH = 2a + 2b = 0,4 và a = 1,5b (Vì số mol X gấp 1,5 lần số mol Y)
=> a = 0,12 ; b = 0,08 mol
=> mmuối = 0,12(12n + 166) + 0,08(12m + 166) = 37,04
=> 3n + 2m = 8 (3)
- Biện luận : Este mạch hở nên cả 2 ancol đều đơn chức . Đốt este có nCO2 = nO2, 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 là 8
Mặt khác nF = 0,4 mol => MF = 39 (MTB) => 2 ancol là CH3OH và C2H5OH
- Do MX < MY nên từ (3) => n = 0 và m = 4 là nghiệm duy nhất thỏa mãn
=> X là CH3OOC-COOC2H5 và Y là CH3OOC-C≡C-C≡C-COOC2H5
=> Y là C9H8O4 có 21 nguyên tử
Đáp án A
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Hóa học
Trường THPT Yên Lạc 2
