by Hỗn hợp X gồm một este đơn chức mạch hở và ba este nhị chức, mạch hở, không phân nhánh là đồng phân của nhau. Đun nóng 11,88 gam X với 200 ml dung dịch NaOH 1,5M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn Y và phần hơi chỉ chứa một ancol đơn chức Z. Cho toàn bộ lượng ancol Z vào bình Na dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy khối lượng bình Na tăng 5,85 gam. Trộn Y với CaO rồi nung trong điều kiện không có không khí, thu được 2,016 lít (đktc) một hidrocacbon duy nhất. Mặt khác đốt cháy 11,88 gam X cần 14,784 lít ${{O}_{2}}$ (đktc), thu được 25,08 gam $C{{O}_{2}}$. Este nào sau đây có mặt trong hỗn hợp X?
A. ${{C}_{2}}{{H}_{5}}COO-CH=C{{H}_{2}}$.
B. ${{C}_{2}}{{H}_{4}}{{\left( COO{{C}_{2}}{{H}_{5}} \right)}_{2}}$.
C. ${{C}_{2}}{{H}_{2}}{{\left( COO{{C}_{2}}{{H}_{5}} \right)}_{2}}$.
D. ${{C}_{2}}{{H}_{5}}COO{{C}_{2}}{{H}_{5}}$.
Hướng dẫn
Đáp án C
Theo đầu bài: Vì Z là ancol đơn chức → Loại A (do xà phòng hóa tạo andehit) → nhìn đáp án cũng đoán ancol Z là ${{C}_{2}}{{H}_{5}}OH$.
${{n}_{{{O}_{2}}}}=\frac{14,784}{22,4}=0,66\left( mol \right);\text{ }{{n}_{C{{O}_{2}}}}=\frac{25,08}{44}=0,57\left( mol \right)$
Áp dụng bảo toàn khối lượng, ta được:
${{m}_{{{H}_{2}}O}}=11,88+0,66.32-25,08=7,92\left( gam \right);\text{ }{{n}_{{{H}_{2}}O}}=\frac{7,92}{18}=0,44\left( mol \right)$
Áp dụng bảo toàn nguyên tố O, ta được ${{n}_{O/X}}=0,44+0,57.2-0,66.2=0,26\text{ }mol$
→ số mol nhóm $-COO-=\frac{0,26}{2}=0,13\text{ }mol$
Gọi công thức ancol đơn chức Z là ROH; công thức trung bình của 4 este là $\overline{R}{{\left( COOR \right)}_{\overline{n}}}$
$\overline{R}{{\left( COOR \right)}_{\overline{n}}}+\overline{n}\text{ }NaOH\text{ }\xrightarrow[{}]{t{}^\circ }\text{ }\overline{R}{{\left( COONa \right)}_{\overline{n}}}\text{ }+\text{ }\overline{n}\text{ }ROH$
$\to {{n}_{ROH}}={{n}_{NaOH}}={{n}_{-COO-}}=0,13\text{ }mol$
$2ROH\text{ }+\text{ }2Na\to 2RONa\text{ }+\text{ }{{H}_{2}}\uparrow $
$0,13\text{ }0,065\left( mol \right)$
$\to {{m}_{b\grave{i}nh\text{ }Na\text{ }t\breve{a}ng}}={{m}_{ROH}}-{{m}_{{{H}_{2}}}}\to {{m}_{ROH}}=5,85+0,065.2=5,98\left( gam \right)$
$\to R+17=46\to R=29\left( {{C}_{2}}{{H}_{5}}- \right)$
${{N}_{NaOHb}}=0,2.1,5=0,3\left( mol \right)$; (chú ý sẽ có NaOH dư từ phản ứng xà phòng hóa)
$\to {{n}_{NaOH/Y}}=0,3-0,13=0,17\text{ }mol$
$\overline{R}{{\left( COONa \right)}_{\overline{n}}}\text{ }+\text{ }\overline{n}\text{ }NaOH\xrightarrow[{}]{CaO,t{}^\circ }\text{ }\overline{R}{{H}_{\overline{n}}}\text{ }+\text{ }\overline{n}\text{ }N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}$
$\text{ }0,09\text{ }\leftarrow \text{ }0,17\text{ }0,09\left( mol \right)$
Gọi công thức ba este hai chức là ${{C}_{n}}{{H}_{m}}{{\left( COO{{C}_{2}}{{H}_{5}} \right)}_{2}}:x\left( mol \right)$ và công thức este đơn chức là ${{C}_{n}}{{H}_{m+1}}COO{{C}_{2}}{{H}_{5}}:y\left( mol \right)$.
$\left\{ \begin{align}
& x+y=0,09 \\
& 2x+y=0,13 \\
\end{align} \right.\Leftrightarrow \left\{ \begin{align}
& x=0,04 \\
& y=0,05 \\
\end{align} \right.$
$\to BT\text{ }C:0,04\left( n+6 \right)+0,05\left( n+3 \right)=0,57=nC{{O}_{2}}\to n=2$.
$\to BT\text{ }H:0,02\left( m+10 \right)+0,025\left( m+6 \right)=0,44=n{{H}_{2}}O\to m=2$.
→ CTPT, CTCT este đơn chức là: ${{C}_{5}}{{H}_{8}}{{O}_{2}}\left( C{{H}_{2}}=CH-COO{{C}_{2}}{{H}_{5}} \right)$
→ CTPT, CTCT của ba este hai chức là: ${{C}_{8}}{{H}_{12}}{{O}_{4}}$
