Đốt cháy 13,3 gam hỗn hợp X chứa 3 este đều mạch hở, có mạch cacbon không phân nhánh và không chứa nhóm chức khác cần dùng 0,525 mol O2. Mặt khác đun nóng 13,3 gam X với dung dịch KOH vừa đủ, thu được một muối duy nhất và hỗn hợp Y chứa 3 ancol, trong đó có 2 ancol kế tiếp trong dãy đồng đẳng. Dẫn toàn bộ Y qua bình đựng Na dư, thấy thoát ra 2,24 lít khí H2 (đktc); đồng thời khối lượng bình tăng 7,5 gam. Phần trăm khối lượng của este có khối lượng phân tử nhỏ nhất trong hỗn hợp X là.
A. 27,07% B. 18,05% C. 22,56% D. 27,82%
Câu trả lời tốt nhất
nH2 = 0,1 —> nOH = 0,2 —> nKOH = 0,2
—> nO(X) = 0,4
Trong phản ứng cháy, đặt a, b là số mol CO2 và H2O
Bảo toàn khối lượng: 44a + 18b = 13,3 + 0,525.32
Bảo toàn O: 2a + b = 0,4 + 0,525.2
—> a = 0,5 và b = 0,45
mAncol = 7,5 + mH2 = 7,7
Bảo toàn khối lượng —> m muối = mX + mKOH – mAncol = 16,8
Muối có dạng R(COOK)n (0,2/n mol)
—> M muối = R + 83n = 16,8n/0,2
—> R = n
—> R = n = 1 là nghiệm duy nhất. Vậy muối là HCOOK (0,2 mol)
Các este không nhánh nên có tối đa 2 chức.
Bảo toàn C —> nC của ancol = nCO2 – nHCOOK = 0,3
Bảo toàn H —> nH của ancol = 2nH2O + nKOH – nHCOOK = 0,9
Như vậy nếu đốt ancol Y thì thu được nCO2 = 0,3 và nH2O = 0,45 —> nY = 0,15
Đặt u, v là số mol ancol đơn và đôi, đặt n, m là số C tương ứng.
nOH = u + 2v = 0,2
nY = u + v = 0,15
—> u = 0,1 và v = 0,05
nC = 0,1n + 0,05m = 0,3 (1)
TH1: Y có 2 ancol đa chức —> m > 2 và m không nguyên.
(1) —> 0,1n < 0,2 —> n = 1 là nghiệm duy nhất. Thế ngược lại (1) —> m = 4: Vô lí, loại.
TH2: Y có 2 ancol đơn chức —> n > 1 và n không nguyên.
(1) —> 0,05m < 0,2 —> m = 2 hoặc m = 3
Nếu m = 2 —> n = 2: Loại
Nếu m = 3 —> n = 1,5 —> CH3OH (0,05 mol) và C2H5OH (0,05 mol)
Vậy X chứa:
HCOOCH3 (0,05)
HCOOC2H5 (0,05)
HCOO-CH2-CH2-CH2-OOC-H (0,05)
—> %HCOOCH3 = 22,56%