Cho hỗn hợp E gồm 2 chất hữu cơ X và Y (đều đơn chức, mạch hở, phân tử chỉ chứa C, H, O) tác dụng hoàn toàn với 700 mL dung dịch KOH 2M rồi cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được 127 chất rắn khan Z (trong đó có 2 muối có số cacbon liên tiếp) và m gam ancol T. Đốt cháy hoàn toàn Z thì thu được K2CO3, H2O và 38,08 lít CO2 (đktc). Oxi hóa m gam T bằng oxi (xúc tác thích hợp), thu được hỗn hợp H (gồm anđehit, axit cacboxylic, ancol dư và nước). Chia H làm 3 phần bằng nhau:
Phần 1: cho tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3, đun nóng nhẹ, thu được 21,6 gam Ag.
Phần 2: cho tác dụng với NaHCO3, thu được 2,688 lít CO2 (đktc).
Phần 3: cho tác dụng với Na (vừa đủ), thu được 4,704 lít H2 (đktc) và 26,48 gam chất rắn khan.
a) Tính hiệu suất của phản ứng oxi hóa T tạo thành các chất hữu cơ tương ứng.
b) Tính phần trăm theo khối lượng của X, Y trong E.
Câu trả lời tốt nhất
T là ancol đơn chức, bậc 1, dạng RCH2OH
Với NaHCO3: nCO2 = 0,12 —> nRCOOH = 0,12
Với Na: Đặt nRCHO = a; nRCH2OH dư = b —> nH2O = a + 0,12
nH2 = 0,12/2 + b/2 + (a + 0,12)/2 = 0,21
—> a + b = 0,18
Với AgNO3/NH3: nAg = 0,2 < 2nRCOOH nên RCOOH không tráng gương.
Vậy a = nAg/2 = 0,1 —> b = 0,08
Chất rắn khan của phần 2 gồm RCOONa (0,12), RCH2ONa (0,08) và NaOH (0,22)
m rắn = 0,12(R + 67) + 0,08(R + 53) + 0,22.40 = 26,48
—> R = 27: CH2=CH-
Mỗi phần có nT = a + b + 0,12 = 0,3
Hiệu suất tạo anđehit = a/0,3 = 33,33%
Hiệu suất tạo axit = 0,12/0,3 = 40,00%
T là CH2=CH-CH2OH, nT = 3.0,3 = 0,9
nKOH = 1,4 —> nK2CO3 = 0,7
nCO2 = 1,7 —> nC(muối) = 1,7 + 0,7 = 2,4
TH1: X, Y đều là este
Khi đó n muối = nT = 0,9
Số C = 2,4/0,9 = 8/3 —> CH3COOK (u) và C2HyCOOK (v)
—> u + v = 0,9 và 2u + 3v = 2,4
—> u = 0,3; v = 0,6
mZ = 0,3.98 + 0,6(y + 107) + 56(1,4 – 0,9) = 127
—> y = 9: Loại
TH2: Trong E chỉ có 1 chất là este, chất còn lại là axit
—> 0,9 < nE < 1,4 —> 0,9 < n muối < 1,4
—> 2,4/1,4 < C muối < 2,4/0,9
—> 1,71 < C muối < 2,67
Hai muối có số C liên tiếp nên 1 trong 2 muối phải có 2C thuộc khoảng trên.
• Nếu Z gồm HCOOK (0,9), CH3COOK (x), KOH (y)
nKOH ban đầu = 0,9 + x + y = 1,4
nC(muối) = 0,9 + 2x = 2,4
Vô nghiệm, loại.
• Nếu Z gồm HCOOK (x), CH3COOK (0,9), KOH (y)
nKOH ban đầu = 0,9 + x + y = 1,4
nC(muối) = 0,9.2 + x = 2,4
Vô nghiệm, loại.
• Nếu Z gồm CH3COOK (x), C2HzCOOK (0,9), KOH (y)
nKOH ban đầu = 0,9 + x + y = 1,4
nC(muối) = 0,9.3 + 3x = 2,4
Vô nghiệm, loại.
• Nếu Z gồm CH3COOK (0,9), C2HzCOOK (x), KOH (y)
nKOH ban đầu = 0,9 + x + y = 1,4
nC(muối) = 0,9.2 + 3x = 2,4
—> x = 0,2; y = 0,3
mZ = 0,9.98 + 0,2(z + 107) + 0,3.56 = 127 —> z = 3
E gồm: C2H3COOH (0,2) và CH3COOC3H5 (0,9)
—> %C2H3COOH = 13,79% và %CH3COOC3H5 = 86,21%