Cho hỗn hợp E gồm hai este mạch hở, không nhánh X, Y (MX < MY) tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được ancol Z và 10,76 gam hỗn hợp muối T. Cho toàn bộ Z vào bình chứa Na dư thấy có 0,08 mol khí H2 thoát ra và khối lượng bình tăng 7,2 gam so với ban đầu. Đốt cháy hoàn toàn T, thu được Na2CO3, H2O và 0,08 mol CO2. Phần trăm khối lượng của X trong E là:
Trả lời bởi giáo viên
*Khi ancol Z + Na:
mbình tăng = mancol - mH2 ⟹ mancol = 7,2 + 0,08.2 = 7,36 gam.
Gọi CTTQ ancol là R(OH)t (t = 1 hoặc t = 2 do các este không phân nhánh).
R(OH)t + tNa → R(ONa)t + 0,5t H2
0,16/t ← 0,08 (mol)
⟹ Mancol = 7,36 : (0,16/t) = 46t
⟹ R + 17t = 46t ⟹ R = 29t
⟹ t = 1; R = 29 ⟹ Z: C2H5OH thỏa mãn.
*Khi cho E + NaOH
nNaOH pư = nCOO = nC2H5OH = 0,16 mol
⟹ nNa2CO3 = 0,5nNaOH = 0,08 mol (BTNT.Na)
Dùng BTKL phản ứng NaOH: mE + mNaOH = mmuối + mancol
⟹ mE = 10,76 + 7,36 - 0,16.40 = 11,72 gam
BTNT.C ⟹ nC(muối) = nCO2 đốt muối + nNa2CO3 = 0,08 + 0,08 = 0,16 mol.
Nhận thấy nCOO = nC trong muối nên nguyên tử C chỉ nằm trong nhóm COO
⟹ Muối gồm \(\left\{ \begin{array}{l}HCOON{\rm{a}}:a\\{(COON{\rm{a}})_2}:b\end{array} \right.\)
⟹ \(\left\{ \begin{array}{l}{n_{NaOH}} = a + 2b = 0,16\\{m_{muoi}} = 68{\rm{a}} + 134b = 10,76\end{array} \right.\) ⟹ \(\left\{ \begin{array}{l}a = 0,04\\b = 0,06\end{array} \right.\)
⟹ \(E\left\{ \begin{array}{l}HCOO{C_2}{H_5}:0,04\left( X \right)\\{(COO{C_2}{H_5})_2}:0,06\left( Y \right)\end{array} \right.\)
⟹ %mX = 25,26%.
Hướng dẫn giải:
*Khi ancol Z + Na:
mbình tăng = mancol - mH2 ⟹ mancol.
Từ nH2 ⟹ nancol ⟹ mối liên hệ giữa R và t ⟹ R, t thỏa mãn ⟹ công thức ancol.
*Khi cho E + NaOH
nNaOH pư = nCOO = nC2H5OH
BTNT.Na ⟹ nNa2CO3 = 0,5nNaOH
Dùng BTKL phản ứng NaOH: mE + mNaOH = mmuối + mancol ⟹ mE
BTNT.C ⟹ nC(muối) = nCO2 đốt muối + nNa2CO3.
Nhận thấy nCOO = nC trong muối nên nguyên tử C chỉ nằm trong nhóm COO ⟹ 2 muối là HCOONa và (COONa)2.