Hỗn hợp T gồm 3 este mạch hở X đơn chức Y hai chức Z ba chức

Giải Câu 69 trong đề minh họa môn Hóa 2022

Câu 69 đề minh họa Hóa 2022 của Bộ GD&ĐT

Hỗn hợp T gồm 3 este mạch hở X đơn chức Y hai chức Z ba chức được VnDoc biên soạn là dạng câu hỏi bài tập vận dụng khó của este, thương xuyên xuất hiện trong các đề thi tốt nghiệp THPT Quốc gia. Đây là dạng câu hỏi khó dành cho các bạn học sinh đạt điểm 9 trở lên.

Để có thể hoàn thành tốt dạng câu hỏi này đòi hỏi bạn đọc nắm chắc kiến thức este cũng như áp dụng các bảo toàn từ đó vận dụng linh hoạt vào giải bài tập. Dưới đây là nội dung chi tiết một số câu hỏi đã xuất hiện trong các đề thi đại học của các năm trước đó. Mời các bạn tham khảo chi tiết nội dung dưới đây.

Hỗn hợp T gồm 3 este mạch hở X đơn chức Y hai chức Z ba chức

Hỗn hợp T gồm ba este mạch hở X (đơn chức), Y (hai chức), Z (ba chức) đều được tạo thành từ axit cacboxylic có mạch cacbon không phân nhánh và ancol. Đốt cháy hoàn toàn a gam T, thu được H₂O và 1,54 mol CO₂. Xà phòng hóa hoàn toàn a gam T bằng lượng vừa đủ 620 ml dung dịch NaOH 1M, thu được hỗn hợp F gồm hai muối có cùng số nguyên tử cacbon trong phân tử và 19,44 gam hỗn hợp E gồm hai ancol. Đốt cháy toàn bộ F thu được H₂O, Na₂CO₃ và 0,61 mol CO₂. Khối lượng của Y trong a gam T là

A. 2,36 gam.

B. 5,84 gam.

C. 4,72 gam.

D. 2,92 gam.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Ta có:

n_COO = n_OH = n_NaOH = 0,62 mol

Xét phản ứng đốt cháy muối:

Áp dụng bảo toàn nguyên tố Na: n_Na2CO3= 0,31 mol

n_{C/muối (F)} = n_CO2 + n_Na2CO3= 0,92.

Bảo toàn nguyên tố C ta có:

n_C/ancol = n_C/T– n_C/F= 1,54 – 0,92 = 0,62 = n_OH

2 ancol có thể là 2 trong các ancol: CH₃OH, C₂H₄(OH)₂, C₃H₅(OH)₃(không thể có ancol 4 chức do este tối đa 3 chức).

M_{tb(C – OH)} = 19,44/0,62 = 31,35 phải có CH₃OH (M = 32 > 31,35).

Xét các trường hợp xảy ra:

Trường hợp 1: CH₃OH: 0,32 mol; C₃H₅(OH)₃: 0,1 mol loại vì các este tìm được giải ra nghiệm âm.

Trường hợp 2: CH₃OH: 0,22 (mol); C₂H₄(OH)₂: 0,2 (mol).

Do axit mạch C không phân nhánh nên tối đa có 2 nhóm chức.

2 muối RCOONa: x (mol); R’(COONa)₂: y (mol)

x + 2y = 0,62 0,31 < x + y < 0,62

0,92/0,62 < Cax < 0,92/0,31 1,48 < Cax < 2,96

(do 2 ax cùng C Cax = 2)

2 muối: CH₃COONa: x (mol); (COONa)₂: y (mol)

x + 2y = 0,62

Bảo toàn nguyên tố C: 2x + 2y = 0,92

x = 0,3;

y = 0,16 (mol).

3 este: (X) CH₃COOCH₃: 0,06 mol; (Y) (CH₃COO)₂C₂H₄: 0,04 mol; (Z) CH₃COO – C₂H₄ – OOC – COOCH₃: 0,16

m_Y= 0,04. 146 = 5,84g

Câu hỏi vận dụng liên quan

Trích câu 69 đề minh họa Hóa 2022 của Bộ GD&ĐT

Hỗn hợp E gồm ba este no, mạch hở X (đơn chức); Y (hai chức); Z (ba chức) đều được tạo thành từ axit cacboxylic và ancol. Đốt cháy hoàn toàn m gam E, thu được số mol CO₂ lớn hơn số mol H₂O là 0,425 mol. Mặt khác, m gam E phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được hỗn hợp T gồm hai muối và 28,6 gam hai ancol. Đốt cháy hoàn toàn T cần vừa đủ 0,25 mol O₂; thu được CO2; 0,35 mol Na₂CO₃ và 0,15 mol H₂O. Khối lượng của X trong m gam E là

A. 3,70

B. 3,30

C. 2,96

D. 2,64

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Ta xét muối sau:

Ta có theo đề bài: Đốt cháy hoàn toàn T cần vừa đủ 0,25 mol O₂; thu được CO₂; 0,35 mol Na₂CO₃ và 0,15 mol H₂O

COONa + O₂ → Na₂CO₃ + CO₂+ H2O

0,7 0,25 0,35 0,35 0,15

Ta có: nC = nNa

Vậy T: HCOONa (0,3 mol); (COONa)₂ (0,2 mol)

Đồng đẳng hóa E thành: HCOOCH₃ (a mol); (HCOOCH2)2 (b mol); HCOOCH₂CH₂OOC-COOCH₃ (0,2 mol = n(COONa)2); CH₂ (c mol)

n_HCOONa = 0,3 = a + 2b + 0,2

n_CO2- nH₂O = 0,425 = b + 0,2.2

Ta có m_muối = 47,2 gam.

Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có

=> m_este = 28,6 + 47,2 – 0,7.40 = 47,8 gam

=> 47,8 = 60a + 118b + 176.0,2 + 14c

=> a = 0,05; b = 0,025; c = 0,475

Cho gốc CH₂ chạy vào este ta có: 0,475 = 0,05 + 0,025 + 0,2.2

Vậy các este là:

HCOOC₂H₅: 0,05

(HCOO)₂C₃H₆ 0,025

HCOOC₃H₆OOC-COOC2H₅ 0,2

=> m_X = 0,025.74 = 3,7 gam

---------------------------------------------------------

Mời các bạn tham khảo thêm các bài viết dưới đây của chúng tôi:

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Hỗn hợp T gồm 3 este mạch hở X đơn chức Y hai chức Z ba chức. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12, Giải bài tập Vật Lí 12, Tài liệu học tập lớp 12 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.

Các bạn có thể các em cùng tham khảo thêm một số đề thi thử các môn tại: Thi thpt Quốc gia môn Toán, Thi THPT Quốc gia môn Vật Lý, Thi thpt Quốc gia môn Sinh, Thi thpt Quốc gia môn Tiếng Anh....

Ngoài ra, VnDoc.com đã thành lập group chia sẻ tài liệu ôn tập THPT Quốc gia miễn phí trên Facebook: Quyết tâm đỗ Đại Học Mời các bạn học sinh tham gia nhóm, để có thể nhận được những tài liệu, đề thi mới nhất.

Chia sẻ, đánh giá bài viết

1

4.533