Cho các hợp chất hữu cơ no, mạch hở sau: X và Y (có cùng số mol) là hai axit cacboxylic đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, Z là ancol ba chức (có số nguyên tử cacbon nhỏ hơn 5). Đun

36/40

Cho các hợp chất hữu cơ no, mạch hở sau: X và Y (có cùng số mol) là hai axit cacboxylic đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, Z là ancol ba chức (có số nguyên tử cacbon nhỏ hơn 5). Đun 5 mol hỗn hợp E gồm X, Y, Z với xúc tác H₂SO₄ đặc (giả sử chỉ xảy ra phản ứng este hóa với hiệu suất 50% được tính theo hai axit X và Y) thu được 3,5 mol hỗn hợp F gồm X, Y, Z và các sản phẩm hữu cơ (chỉ chứa nhóm chức este). Tiến hành các thí nghiệm sau:

Thí nghiệm 1: Cho a mol F tác dụng với Na dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được 0,6 mol khí H₂.

Thí nghiệm 2: Đốt cháy hoàn toàn (a + 0,35) mol F cần vừa đủ 5,925 mol khí O₂ thu được CO₂ và H₂O.

Phần trăm khối lượng của các este trong F gần nhất với

12%.

52%.

43%.

35%.

Giải thích

nAxit phản ứng = nH2O = nE – nF = 1,5 → nEste = nH2O/3 = 0,5

nAxit ban đầu = 1,5/50% = 3 → nZ ban đầu = 2

→ nZ dư = 2 – 0,5 = 1,5

Vậy 3,5 mol F gồm các axit (1,5), Z (1,5) và các este (0,5)

3,5 mol F + Na dư → nH2 = 0,5nAxit + 1,5nZ = 3

→ a = 0,6.3,5/3 = 0,7

0,7 + 0,35 = 1,05 mol F gồm axit (0,45), Z (0,45) và este (0,15)

Quy đổi 1,05 mol F thành HCOOH (0,45 + 0,15.3 = 0,9), C3H5(OH)3 (0,45 + 0,15 = 0,6), CH2 (e) và H2O (-0,15.3 = -0,45)

nO2 = 0,9.0,5 + 0,6.3,5 + 1,5e = 5,925 → e = 2,25

→ mF = 120

Z có số C < 5 → Z là C3 hoặc C4

Nếu Z là C4H7(OH)3 → nC(Axit) = 0,9 + e – 0,6 = 2,55 → Số C = 2,55/0,9 = 2,833: Loại, vì 2 axit có số mol bằng nhau.

Nếu Z là C3H5(OH)3 → nC(Axit) = 0,9 + e = 3,15 → Số C = 3,15/0,9 = 3,5

→ C2H5COOH (0,45) và C3H7COOH (0,45)

mEste = mF – mC3,5H7O2 dư – mC3H5(OH)3 dư = 42,15

→ %Este = 35,125%