Bài tập thủy phân este đa chức

Este X tạo bởi X₁ và X₂ là 2 axit đơn chức mạch hở với ancol X₃ nên X là este hai chức

X₁ là axit đơn chức mạch hở có phản ứng tráng bạc nên X₁ là HCOOH

X₃ là ancol 2 chức

Ta có  các công thức thỏa mãn sau

n_muối = n_KOH = 0,3 mol => M_muối = 33,6 : 0,03 =112 (g/mol)

Nếu muối là muối tạo từ Y chất có 3 nhóm chức thì muối có CTPT R(COOK)₃ có M> 112( loại)

=> muối tạo từ chất X đơn chức RCOOK

=> muối là C₂H₅COOK => X là C₂H₅COOH  nên X có 11 nguyên tử gần nhất với 10 nguyên tử

Este X có CTPT C₆H₁₀O₄ có độ bất bão hòa = 2 => este 2 chức

Y + Cu(OH)₂ => Dung dịch xanh lam nên Y là ancol 2 chức có OH kề nhau.

=> Y, Z là các muối đơn chức.

Z+ NaOH/CaO → CH₄ nên Z là CH₃COONa

X là CH₃COO-CH₂-CH(CH₃)-OOC-H hoặc HCOO-CH₂- CH(CH₃)-OOC-CH₃.

Y là CH₂OH-CH(CH₃)OH

T là HCOONa

A. Đúng

B. Đúng

C. Đúng

D. Sai, Y mạch thẳng

*Xét phản ứng đốt T:

\(T + \underbrace {{O_2}}_{0,66\left( {mol} \right)} \to \underbrace {{K_2}C{O_3}}_{0,3\left( {mol} \right)} + \underbrace {C{O_2} + {H_2}O}_{34,12\left( g \right)}\)

BTKL → m_T = m_K2CO3 + (m_CO2 + m_H2O) - m_O2 = 54,4 (g)

Mặt khác: n_COO(T) = n_KOH = 2n_K2CO3 = 0,6 mol

Đặt mol CO₂, H₂O lần lượt là a, b

+) m_CO2 + m_H2O = 44a + 18b = 34,12 (1)

+) Bảo toàn O: 2n_COO(T) + 2n_O2 = 3n_K2CO3 + 2n_CO2 + n_H2O

→ 2.0,6 + 2.0,66 = 3.0,3 + 2a + b (2)

Giải (1) (2) được a = 0,62 và b = 0,38

*Xét phản ứng thủy phân M:

\(\underbrace M_{39,2\left( g \right)} + \underbrace {K{\text{O}}H}_{0,6\left( {mol} \right)} \to Z + \underbrace T_{54,4\left( g \right)}\)

BTKL → m_Z = 39,2 + 0,6.56 - 54,4 = 18,4 (g)

Gọi CTHH của Z là R(OH)_n thì \({n_Z} = \frac{{{n_{K{\rm{O}}H}}}}{n} = \frac{{0,6}}{n}\left( {mol} \right)\)

\( \to {m_Z} = \frac{{0,6}}{n}.\left( {R + 17n} \right) = 18,4 \to R = \frac{{41}}{3}n\) 

Thỏa mãn với n = 3 và R = 41 (C₃H₅) ⟹ Z là C₃H₅(OH)₃, n_Z = 0,2 mol

Bảo toàn C có n_C(M) = n_C(T) + n_C(Z) = (n_K2CO3 + n_CO2) + 3n_Z = 0,3 + 0,62 + 3.0,2 = 1,52 (mol)

Lại có n_M = n_Z = 0,2 mol nên số nguyên tử C trung bình trong M là \(\overline C  = \frac{{{n_C}}}{{{n_M}}} = \frac{{1,52}}{{0,2}} = 7,6\)

Vì M chứa 2 este hơn kém nhau 1 C nên 2 este này chứa lần lượt 7C (giả sử là X) và 8C (giả sử là Y)

Ta có hệ sau \(\left\{ \begin{array}{l}{n_M} = {n_X} + {n_Y} = 0,2\\{n_{C(M)}} = 7{n_X} + 8{n_Y} = 1,52\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{n_X} = 0,08(mol)\\{n_Y} = 0,12(mol)\end{array} \right.\)

Đặt CTPT của X là C₇H_xO₆ và Y là C₈H_yO₆

Ta có m_M = 0,08.(180 + x) + 0,12.(192 + y) = 39,2 (3)

⟹ 0,08x + 0,12y = 1,76 ⟹ 2x + 3y = 44

Vì X và Y đều là este 3 chức tạo từ C₃H₅(OH)₃ nên X, Y tối thiểu cần có 8H

⟹ x = 10; y = 8 thỏa mãn

⟹ X là C₇H₁₀O₆ và Y là C₈H₈O₆

CTCT của X, Y có thể là:

X: (HCOO)₂C₃H₅-OOC-CH₃: 0,08 mol

Y: (HCOO)₂C₃H₅-OOC-C≡CH: 0,12 mol

→ hỗn hợp muối T có \(\left\{ \begin{array}{l}HC{\rm{OOK:0,08}}{\rm{.2 + 0,12}}{\rm{.2 = 0,4(mol)}}\\C{H_3}{\rm{COOK:0,08}}\,mol\\CH \equiv C - C{\rm{OOK:0,12}}\,{\rm{mol}}\end{array} \right.\)

\( \to \% {m_{CH \equiv C - C{\rm{OOK}}\,}}{\rm{ = }}\,\frac{{0,12.108}}{{54,4}}.100\%  = 23,82\% \)

Từ (b) và (c) ⟹ X₁, X₂ đều là các muối natri và X₄, X₅ là các axit cacboxylic đơn chức

Từ (a) ⟹ X₃ là ancol/anđehit/xeton…

Từ (d) ⟹ X₃ phản ứng với X₄ (axit) sinh ra H₂O ⟹ X₃ là ancol

X là HCOO-CH₂-CH₂-OOC-CH₃

X₁ là HCOONa ⟹ X₄ là HCOOH

X₂ là CH₃COONa ⟹ X₅ là CH₃COOH

X₃ là C₂H₄(OH)₂

X₆ là HCOO-CH₂-CH₂-OH (chú ý phản ứng (d) chỉ sinh ra 1 phân tử H₂O)

A đúng do X có nhóm HCOO- nên X tham gia phản ứng tráng gương

B đúng

C sai do phân tử khối của X₆ là 90

D đúng do X₄ chỉ chứa 1 nhóm COOH