Hỗn hợp X gồm 3 este đều mạch hở, không phân nhánh và không chứa nhóm

Câu hỏi :

Hỗn hợp X gồm 3 este đều mạch hở, không phân nhánh và không chứa nhóm chức khác. Thủy phân hoàn toàn 33,15 gam X cần dùng vừa đủ 300ml dung dịch NaOH 1,5M thu được hỗn hợp Y chứa 3 ancol (rượu) đều no và hỗn hợp muối Z. Lấy toàn bộ Z đun nóng với hỗn hợp vôi tôi xút (phản ứng vôi tôi xút: R(COONa)a + aNaOH CaO,t0R(H)a + aNa2CO3), thu được duy nhất một hiđrocacbon đơn giản nhất có thể tích là 9,408 lít (đktc). Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 33,15 gam X cần dùng vừa đủ 34,44 lít khí O2 (đktc). Biết được trong phân tử ancol mỗi nguyên tử cacbon no chỉ liên kết với một nhóm (OH).

a) Xác định công thức cấu tạo của các este trong X.

b) Xác định thành phần phần trăm khối lượng của các este trong X.

* Đáp án

* Hướng dẫn giải

Sơ đồ thủy phân:

R1(COOR)x + xNaOH t0 R1(COONa)x + xROH        (1)

- Vì các este đều mạch hở, không phân nhánh nên tối đa 2 chức; vì hỗn hợp muối đun nóng với hỗn hợp vôi tôi xút thu được duy nhất một hiđrocacbon đơn giản nhất là CH4 nên 2 muối là CH3COONa (a mol) và CH2(COONa)2 (b mol).

CH3COONa + NaOH t°,CaOCH4+ Na2CO3                                2                                                                       a                       a

CH2COONa2+ 2NaOH CaO,   t°CH4+ 2Na2CO3                          3                                                                                 2b                         b

- Số mol: nCH4=0,42 mol;

 nNaOH=0,45 mol;

 nO2=34,4422,4=1,5375 (mol)

- Theo phương trình hóa học: a+b=0,42a+2b=0,45a=0,39b=0,03

- Sơ đồ phản ứng khi đốt cháy X: X + O2 t0 CO2 + H2O                          (4)

- Hỗn hợp sau phản ứng: CO2:u (mol)H2O:v (mol)

+ Bảo toàn khối lượng: 44u + 18v = 33,15 + 1,5375.32

+ Bảo toàn O ta có: 2u+v=2.0,45+2.1,5375 

44u+18v=33,15+1,5375.322u+v=2.0,45+2.1,5375u=1,35 (mol)v=1,275 (mol)

- Ta có:  neste 2 chuc =nCO2nH2O=0,075n este  don  chuc=nNaOH2.0,075=0,3

- Từ số mol 2 muối, số mol 3 este, thủy phân tạo được 3 ancol

 X ở dạng  CH3COOA:xCH2(COOB¯)2:y(CH3COO)2R:z 

nên x+2z=0,39y=b=0,03y+z=0,075x=0,3 (mol)y=0,03 (mol)z=0,045 (mol)

mX=0,3×(A+59)+0,03×(102+2B¯)+0,045×(118+R)=33,15

30A+6B¯+4,5R=708 

Nghiệm duy nhất: A=15 (CH3)B¯=22 (CH3 (15); C2H5 (29))R=28 (C2H4)

Hỗn hợp X: 

CH3COOCH3:0,3 (mol)CH2COOCH3COOC2H5:0,03 (mol)(CH3COO)2C2H4:0,045 (mol)

CH3COOCH3:%m=74.0,333,15×100%=67%CH2COOCH3COOC2H5:%m=146.0.0333,15×100%=13,2%(CH3COO)2C2H4:%m=19,8%

Copyright © 2021 HOCTAP247