X là este no, đơn chức; Y là este đơn chức, không no chứa một liên kết đôi C=C; Z là este 2 chức tạo bởi etylen glicol và axit T không no chứa một liên kết đôi C=C (X, Y, Z, T đều mạch hở). Đốt cháy 10,02 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z, T thu được CO2 và H2O có tổng khối lượng 22,66 gam. Mặt khác 10,02 gam E phản ứng vừa đủ 0,04 mol Br2 (trong CCl4). Nếu đun nóng 10,02 gam E với dung dịch chứa 0,15 mol NaOH (vừa đủ), cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được phần rắn có khối lượng m gam và phần hơi chứa 2 ancol. Đun nóng phần rắn với vôi tôi xút thu được hỗn hợp khí trong đó có 2 hiđrocacbon đồng đẳng kế tiếp. Giá trị m gần nhất với:
A. 11,0 B. 12,2 C. 11,4 D. 10,8
Câu trả lời tốt nhất
Cách 1:
X = COO + CH4 + ?CH2 (1)
Y = COO + C2H4 + ?CH2 (2)
Z = 2COO + 2C2H4 + ?CH2 – H2 (3)
T = COO + C2H4 + ?CH2 (4)
Quy đổi E thành:
COO: 0,15 mol ⇐ Tính từ nNaOH
C2H4: 0,04 mol ⇐ Tính từ nBr2
CH4: 0,11 ⇐ Vì nCOO = nC2H4 + nCH4
CH2: a mol
H2: b mol
mE = 0,15.44 + 0,04.28 + 0,11.16 + 14a + 2b = 10,02
mCO2 + mH2O = 44(0,15 + 0,04.2 + 0,11 + a) + 18(0,04.2 + 0,11.2 + a + b) = 22,66
Giải hệ được:
a = 0,04
b = -0,01
Biện luận:
Ở (1) có nCH4 = 0,11 và nCH2 tổng = 0,04 —> x = 0 —> X là HCOOCH3 (0,11 mol)
Ở (3) có nZ = -b = 0,01, phân tử Z có ít nhất 2 nhóm CH2 (trong gốc ancol), vì nCH2 tổng = 0,04 nên Z không thể còn CH2 nào khác.
—> Z là (CH2=CH-COO)2C2H4 (0,01 mol)
—> T là CH2=CH-COOH (0,01 mol)
Vôi tôi xút muối thu được hỗn hợp khí trong đó có 2 hiđrocacbon đồng đẳng kế tiếp nên Y là CH2=CH-CH2-COO-CH3 (0,01 mol)
(Chú ý: Số mol Y tính từ nCH2 còn lại dành cho Y là 0,02, số mol T tính từ nCOO còn lại dành cho T)
Vậy muối chứa:
HCOONa: 0,11
CH2=CH-COONa: 0,03
CH2=CH-CH2-COONa: 0,01
—> m muối = 11,38 gam
Cách 2:
Đặt nCO2 = u và nH2O = v
—> 44u + 18v = 22,66
Bảo toàn khối lượng —> mE = 12u + 2v + 0,15.2.16 = 10,02
—> u = 0,38 và v = 0,33
(Có thể bỏ qua đoạn này và thay thể 2 phương trình nCO2, nH2O bên dưới bằng mX, mCO2 + mH2O)
X: CnH2nO2 (x mol)
Y, T: CmH2m-2O2 (y mol)
Z: CpH2p-6O4 (z mol)
nNaOH = x + y + 2z = 0,15
nBr2 = y + 2z = 0,04
nCO2 = nx + my + pz = 0,38
nH2O = nx + y(m – 1) + z(p – 3) = 0,33
Giải hệ —> x = 0,11; y = 0,02; z = 0,01
—> 0,11n + 0,02m + 0,01p = 0,38
—> 11n + 2m + p = 38
Do n ≥ 2; m ≥ 4 và p ≥ 8 —> n = 2, m = 4 và p = 8 là nghiệm duy nhất
Do Z, T chung gốc axit và Y, Z, T chứa các gốc axit kế tiếp nên:
X là HCOOCH3 (0,11)
Y là CH2=CH-CH2-COOCH3 (a mol)
Z là (CH2=CH-COO)2C2H4 ( 0,01 mol)
T là CH2=CH-COOH (b mol)
Do m = 4 nên a = b = 0,01
Vậy muối chứa:
HCOONa: 0,11
CH2=CH-COONa: 0,03
CH2=CH-CH2-COONa: 0,01
—> m muối = 11,38 gam