Câu hỏi
Hỗn hợp X gồm metyl fomat, đimetyl oxalat, glixeryl triaxetat và phenyl axetat. Thủy phân hoàn toàn 4,73 gam X trong dung dịch NaOH dư, đun nóng, thu được m gam hỗn hợp muối và 1,56 gam hỗn hợp Y gồm các ancol. Cho Y tác dụng với Na dư, thu được 0,56 lít khí H2 (đktc). Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 4,73 gam X bằng oxi, thu được 9,24 gam CO2 và 2,61 gam H2O. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
- A 5,3.
- B 5,5.
- C 5,9.
- D 5,8.
Phương pháp giải:
Đặt –COOR là gốc este của ancol và –COOC6H5 là gốc este của phenol
Khi cho Y tác dụng với Na dư thì: n-OH(trong ancol) = 2nH2 = ? (mol) = n-COOR
BTKL quá trình đốt cháy: mO(trong X) = mX – mC – mH = ? Từ đó tính được: n-COO = nO(trong X)/2 = ?
⟹ n-COOC6H5 = n-COO- – n-COOR = ? (mol)
⟹ nNaOH = n-COOR + 2n-COOC6H5 = ? (mol)
BTKL ta có: mX + mNaOH = mmuối + mancol + mH2O (Với nH2O = n-COOC6H5)
Lời giải chi tiết:
Cách 1:
Công thức cấu tạo của các chất lần lượt là:
HCOOCH3 ; (COOCH3)2 ; (CH3COO)3C3H5; CH3COOC6H5
Các ancol thu được là: CH3OH (x mol) và C3H5(OH)3 (y mol)
m ancol = 32x + 92y = 1,56 (1)
nH2 = 0,5nCH3OH + 1,5nC3H5(OH)3 = 0,5x + 1,5y = 0,025 (2)
Giải (1) (2) thu được x = 0,01; y = 0,02
Hỗn hợp đầu gồm: HCOOCH3 (a mol); (COOCH3)2 (b mol);(CH3COO)3C3H5 (0,1 mol); CH3COOC6H5 (c mol)
*m hh = 60x + 118y + 136z + 0,1.218 = 4,73 (3)
*nCH3OH = x + 2y = 0,02 (4)
*Đốt X: nCO2 = 0,21 mol; nH2O = 0,145 mol
mO(X) = mhh - mC - mH = 4,73 – 0,21.12 – 0,145.2 = 1,92 gam → nO(X) = 0,12 mol
BTNT “O”: nO(X) = 2x + 4y + 0,01.6 + 2z = 0,12 (5)
Giải (3) (4) (5) được a = 0,01; b = 0,005; c = 0,01
Xét phản ứng của X với NaOH:
nNaOH pư = a + 2b + 0,01.3 + 2c = 0,07 mol
nH2O = c = 0,01 mol
BTKL: m muối = m hh + mNaOH - m ancol - mH2O = 4,73 + 0,07.40 – 1,56 - 0,01.18 = 5,79 gam
Cách 2:
Tổng quát:
Đặt –COOR là gốc este của ancol và –COOC6H5 là gốc este của phenol
-COOR- + NaOH → -COONa + ROH
-COOC6H5 + 2NaOH → -COONa + C6H5ONa + H2O
Khi cho Y tác dụng với Na dư thì:
n-OH(trong ancol) = 2nH2 = 0,05 (mol) ⟹ n-COOR = n-OH(ancol) = 0,05 (mol)
Khi đốt cháy hh X thì: \({n_{O(trong\,X)}} = \frac{{{m_X} - 12{n_{C{O_2}}} - 2{n_{{H_2}O}}}}{{16}} = \frac{{4,73 - 12.0,21 - 2.0,145}}{{16}} = 0,12\,(mol)\)
⟹ n-COO- = no/2 = 0,06 (mol)
⟹ n-COOC6H5 = n-COO- – n-COOR = 0,06 – 0,05 = 0,01 (mol)
⟹ nNaOH = n-COOR + 2n-COOC6H5 = 0,05 + 2.0,01 = 0,07 (mol)
BTKL ta có: mX + mNaOH = mmuối + mancol + mH2O
⟹ m = 4,73 + 0,07.40 – 1,56 – 0,01.18
⟹m = 5,79 (g)
Vậy m gần nhất với 5,8 g
Đáp án D