Đốt cháy hoàn toàn m

36/40

Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp P gồm ba este X, Y, Z (đều mạch hở và chỉ chứa chức este, Z chiếm phần trăm khối lượng lớn nhất trong P) thu được lượng CO₂ lớn hơn H₂O là 0,25 mol. Mặt khác, m gam P phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được 22,2 gam hai ancol hơn kém nhau một nguyên tử cacbon và hỗn hợp T gồm hai muối. Đốt cháy hoàn toàn T cần vừa đủ 0,275 mol O₂ thu được CO₂, 0,35 mol Na₂CO₃ và 0,2 mol H₂O. Phần trăm khối lượng của Z trong A là

45,20%

50,40%

62,10%

42,65%

Giải thích

Đốt cháy hoàn toàn T:

Bảo toàn nguyên tố Na: nCOONa=2nNa2CO3=0,7 mol→nO(T)=1,4 mol

Bảo toàn nguyên tố O: nO(T)+2nO2=2nCO2+nH2O+3nNa2CO3

→nCO2=0,35 mol

Bảo toàn nguyên tố C: nC(T)=nCO2+nNa2CO3=0,7 mol

Ta thấy trong T có nNa(T)=nC(T) nên T gồm HCOONa (a mol) và (COONa)₂ (b mol).

→a+2b=0,7 (*)

Bảo toàn nguyên tố H: a=2nH2O=0,4 mol

Từ (*) suy ra: b=0,15 mol

Xét m gam P phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH: nNaOH=nNa(T)=0,7 mol

Bảo toàn khối lượng: m=mP=mT+mancol−mNaOH=41,5 gam

Đốt cháy m gam P: nO(P)=nO(T)=1,4 mol

Gọi số mol của CO₂ và H₂O lần lượt là x và y mol.

→x−y=0,25 (**)

Ta có: mP=mC+mH+mO→12x+2y=19,2 (***)

Từ (**) và (***) suy ra: x=1,4; y=1,15

→nC(ancol)=nC(P)−nC(T)=0,7 molnH(ancol)=nH(P)+nNaOH−nH(T)=2,6 molnO(ancol)=nNaOH=0,7 mol

Ta thấy: nC(ancol)=nO(ancol)→ Số nguyên tử C = Số nhóm OH

Lại có: nH(ancol)>3nC(ancol) nên có một ancol là CH₃OH.

→ Hai ancol thu được là CH₃OH (0,5 mol) và C₂H₄(OH)₂ (0,1 mol).

Vậy X là (HCOO)₂C₂H₄ (0,1 mol); Y là HCOOCH₃ (0,2 mol); Z là (COOCH₃)₂ (0,15 mol).

→%mZ=42,65%.