Ý TƯỞNG QUY ĐỔI ESTE THÀNH NHÓM CH2 VÀ ESTE ĐẦU DÃY ĐỒNG ĐẲNG

Ý TƯỞNG 1:

QUY ĐỔI GỐC AXIT

1. NỘI DUNG 2. PHÂN DẠNG BÀI TẬP, VÍ DỤ MINH HỌA VÀ BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 40: Cho các chất hữu cơ mạch hở: X là axit no, hai chức; Y và Z là hai ancol không no, đơn chức (MY>MZ); T là este của X, Y, Z (chỉ chứa chức este). Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp M gồm Z và T, thu được 0,27 mol CO2 và 0,18 mol H2O. Cho 0,06 mol M phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được muối khan E và hỗn hợp ancol G. Đốt cháy hoàn toàn E, thu được CO2, H2O và 0,04 mol Na2CO3. Đốt cháy hoàn toàn G, thu được 0,3 mol CO2. Phần trăm khối lượng của T trong M có giá trị gần nhất với Giá trị nào sau đây?

A. 86,40.

B. 64,80.

C. 88,89.

D. 38,80. (Đề thi thử THPT Quốc Gia - THPT chuyên Đại học Vinh - năm 2018) Câu 35: Hỗn hợp X gồm metyl fomat, đimetyl oxalat và este Y đơn chức, có hai liên kết π trong phân tử, mạch hở. Đốt cháy hoàn toàn 0,5 mol X cần dùng 1,25 mol O2 thu được 1,3 mol CO2 và 1,1 mol H2O. Mặt khác, cho 0,3 mol X tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được dung dịch Z (giả thiết chỉ xảy ra phản ứng xà phòng hóa). Cho toàn bộ Z tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, đun nóng. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng Ag tối đa thu được là A. 43,2 gam. B. 81,0 gam. C. 64,8 gam. D. 108,0 gam. (Đề thi thử THPT Quốc Gia - THPT chuyên Đại học Vinh - năm 2018) Ví dụ minh họa Câu 1: Hỗn hợp X chứa một axit đơn chức và một este hai chức (đều no, mạch hở). Đốt cháy hoàn toàn 18,76 gam X bằng lượng O2 vừa đủ, sản phẩm cháy thu được có tổng số mol CO2 và H2O là 1,04 mol. Biết rằng phần trăm khối lượng của oxi có trong X là 58,00%. Phần trăm khối lượng của axit trong X có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 25.

B. 28. C. 45. D. 50.

Phân tích và hướng dẫn giải

1

+ Quy ñoå i X thaø nh caù c chaá t ñaà u daõ y ñoà ng ñaú ng vaø n h où m CH 2 : CH 2 O 2 : x mol    O2 , t o CO 2 : (x + 4y + z) mol  quy ñoå i X → → C 4 H 6 O 4 : y mol    H 2 O : (x + 3y + z) mol  CH : z mol   2   m X = 46x + 118y + 14z = 18,76  x ≈ 0,1   +  n (CO2 , H2 O = 2x + 7y + 2z = 1,04 ⇒  y ≈ 0,12 m   O trong X = 32x + 64y = 18,76.58% z ≈ 0 CH O : 0,1 mol  ⇒ X goà m  2 2  ⇒ %CH 2 O 2 = 24,52% gaà n nhaá t vôù i 25% C H O : 0,12 mol  4 6 4  • Chuù yù: + Neá u z = x = 0,1 thì gheù p 1 n h où m CH 2 vaø o CH 2 O 2 . + Neá u z = y = 0,12 thì gheù p 1 n h où m CH 2 vaø o C 4 H 6 O 4 . + Neá u z = 2x thì gheù p 2 n h où m CH 2 vaø CH 2 O 2 . + Neá u z = 2y thì gheù p 2 n h où m CH 2 vaø C 4 H 6 O 4 . ...

Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn m1 gam este hai chức, mạch hở X (được tạo bởi axit cacboxylic no và hai ancol trong đó có một ancol có đồng phân hình học) cần vừa đủ 16,8 lít khí O2 (đktc), thu được 1,2 mol hỗn hợp CO2 và H2O. Cho m1 gam X phản ứng hoàn toàn với 200 ml dung dịch KOH 2M, thu được dung dịch Y. Cô cạn Y, thu được m2 gam chất rắn khan. Giá trị của m2 là A. 13,4.

B. 16,6. C. 27,8. D. 21,4.

Phân tích và hướng dẫn giải + Giaû söû X taï o bôû i ancol no vaø ancol khoâ ng no coù ñoà ng phaâ n hình hoï c. CH3 OOC − COOCH2 CH = CHCH3 : x  O2 , t o CO2 : (7x + y) quy ñoå i + X → →     0,75 H 2 O : (5x + y)  CH2 : y  x = 0,1 n(CO2 , H2 O) = 12x + 2y = 1,2 ⇒ ⇒ BTE : (7.4 + 10 − 4.2)x + 6y = 0,75.4 y = 0 ⇒ X laø CH3 OOC − COOCH2 CH = CHCH3 (0,1 mol). KOOC − COOK : 0,1 mol  + 0,1 mol X + 0,4 mol KOH  → chaá t raé n   KOH dö : 0,2 mol  ⇒ m chaát raén = 27,8 gam

Câu 80. Cho các chất hữu cơ mạch hở: X là axit không no có hai liên kết π trong phân tử, Y là axit no đơn chức, Z là ancol no hai chức, T là este của X, Y với Z. Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp M gồm X và T, thu được 0,1 mol CO2 và 0,07

2

mol H2O. Cho 6,9 gam M phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được hỗn hợp muối khan E. Đốt cháy hoàn toàn E, thu được Na2CO3; 0,195 mol CO2 và 0,135 mol H2O. Phần trăm khối lượng của T trong M có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 68,7.

B. 68,1.

C. 52,3.

D. 51,3. (Đề tham khảo - Bộ Giáo dục và Đào tạo, năm 2018) Phân tích và hướng dẫn giải axit X coù 2 lieâ n keá t π    + axit Y ñôn chöù c no   → este T ⇒ X coù daï ng laø Cn H 2n −1COOH. ancol no hai chöù c Z    CH 2 = CHCOOH : x mol   X  quy ñoåi   +   → HCOOCH 2 CH2 OOCCH = CH 2 : y mol  T  CH : z  2  M

 6,9 gam

CH 2 = CHCOONa : (x + y)   O2 , t o → HCOONa : y CO3 + CO2 + H 2 O NaOH  → Na 2

CH : z  (2,5x + 3y + z) (1,5x + 2y + z) (0,5x + y) 2   E

m = 72x + 144y + 14z = 6,9 x = 0,03  hoãn hôïp  ⇒ n CO = 2,5x + 3y + z = 0,195 ⇒ y = 0,03 ⇒ CH2 naè m ôû goá c axit no.

2 z = 0,03  n 1,5x 2y z 0,135 = + + =   H2O  X : CH2 = CHCOOH : 0,03  ⇒ M goà m   ⇒ %T ≈ 68,7%  T : CH3 COOCH 2 CH2 OOCCH = CH2 : 0,03 X là este no, đơn chức; Y là este đơn chức; không no chứa một liên kết đôi C=C (X, Y đều mạch hở). Đốt cháy hoàn toàn 14,4 gam hỗn hợp E chứa X, Y cần dùng 14,336 lít O2 (đktc) thu được 9,36 gam nước. Mặt khác, thủy phân hoàn toàn E trong môi trường axit thu được hỗn hợp chứa 2 axit cacboxylic A, B (MA < MB) và ancol Z duy nhất. Cho các nhận định sau: (1) X, A đều cho được phản ứng tráng gương.

(2) X, Y, A, B đều làm mất màu dung dịch Br2 trong môi trường CCl4.

(3) Y có mạch cacbon phân nhánh, từ Y điều chế thủy tinh hữu cơ bằng phản ứng trùng hợp.

(4) Đun Z với H2SO4 đặc ở 170oC thu được anken tương ứng.

(5) Nhiệt độ sôi tăng dần theo thứ tự X < Y < Z < A < B. (6) Tính axit giảm dần theo thứ tự A > B > Z.

3

Số nhận định đúng là:

Phân tích và hướng dẫn giải  X : este no, ñôn chöù c  H+ +  → ancol duy nhaá t + ...

Y laø este khoâ n g no, ñôn chöù c coù 1 lieâ n keá t C = C   ⇒ ancol laø no, ñôn chöù c; goá c axit trong Y coù 1 lieâ n keá t C = C.  HCOOCH3 : x mol  CO2    O2 , t o quy ñoå i  → ⇒ E → CH = CHCOOCH : y mol   2  0,64 mol  3 CH : z mol  H 2 O : (2x + 3y + z) mol  2   14,4 gam

m E = 60x + 86y + 14z = 14,4  x = 0,14 n CH : n CH = CHCOOCH = 1:1   2 3 ⇒ BTE : 8x + 18y + 6z = 0,64.4 ⇒  y = 0,06 ⇒  2 n = 2x + 3y + z = 0,52 z = 0,06 CH 2 naè m ôû goá c axit khoâ ng no   H2 O  X laø HCOOCH3  A laø HCOOH  ⇒ E goà m  ⇒     Y laø C3 H 5 COOCH3  B laø C3 H5 COOH, Z laø CH3 OH 

+ Vậy có 2 kết luận đúng là (1), (5). + (2) sai vì nhóm -CHO chỉ làm mất màu dung dịch Br2 trong nước. + (3) sai vì Y có thể có các công thức cấu tạo khác nhau: CH 2 = C(CH3 )COOCH3

CH 2 = CHCH 2 COOCH3

CH3 CH = CHCOOCH3

+ (4) sai vì CH3OH là ancol có 1 nguyên tử C nên khi tách nước ở 140 hay 170oC cũng chỉ tạo ra ete. + (5) sai vì axit không no có tính axit mạnh hơn axit no.

A. 3.

B. 4.

C. 5 D. 2.

4

[<br>] X là este đơn chức; Y là este hai chức (X, Y đều mạch hở). Đốt cháy 21,2 gam hỗn hợp E chứa X, Y thu được x mol CO2 và y mol H2O với x = y + 0,52. Mặt khác, thủy phân hoàn toàn 21,2 gam E cần dùng 240 ml dung dịch KOH 1M, thu được một muối duy nhất và hỗn hợp F chứa 2 ancol đều no. Dẫn toàn bộ F qua bình đựng Na dư thấy khối lượng bình tăng 8,48 gam. Số nguyên tử H (hiđro) có trong este Y là A. 14.

B. 12.

C. 10.

D. 8.

Phân tích và hướng dẫn giải  X laø este ñôn chöù c muoá i duy nhaá t   X laø RCOOCn H 2n +1  KOH + →    ⇒   Y laø este hai chöù c  0,24 mol  hai ancol no  Y laø (RCOO)2 Cm H 2m  

E

E

+ n OH ancol = n KOH = 0,24; m ancol = m goác ancolat + m H trong OH = 8,48 + 0,24 = 8,72 gam. ⇒ m RCOOK = m E + m KOH − m ancol = 25,92 ⇒ M RCOOK =

25,92 = 108 ⇒ R laø C2 H − 0,24

CH ≡ CCOOCH3 : x mol    O2 CO2 : (4x + 8y + z) mol  quy ñoå i + E → (CH ≡ CCOO) C H : y mol →     2 2 4 to  H2 O : (2x + 3y + z) mol  CH : z mol   2  m = 84x + 166y + 14z = 21,2 x = 0,16 CH 2 naè m trong Y  E  ⇒ n KOH = x + 2y = 0,24 ⇒ y = 0,04 ⇒  n − n = 2x + 5y = 0,52 z = 0,08 n CH2 : n Y = 2  H2 O  CO2 ⇒ Caà n theâ m 2 n h où m CH2 vaø o Y ⇒ Y laø (CH ≡ CCOO)2 C4 H8 ⇒ Y coù 10H

5

[<br>] X là este no, đơn chức; Y là este đơn chức, không no chứa một liên kết đôi C=C (X, Y đều mạch hở). Đốt cháy hoàn toàn 0,08 mol hỗn hợp E chứa X, Y (số mol X lớn hơn số mol Y) cần dùng 7,28 lít O2 (đktc). Mặt khác, đun nóng 0,08 mol E với dung dịch NaOH (lấy dư 20% so với phản ứng), cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam rắn khan và hỗn hợp F chứa 2 ancol đồng đẳng kế tiếp. Đun nóng F với CuO thu được hỗn hợp G chứa 2 anđehit, lấy toàn bộ hỗn hợp G tác dụng với AgNO3/NH3 thu được 28,08 gam Ag. Giá trị m là A. 6,86.

B. 7,28.

C. 7,92.

D. 6,64.

Phân tích và hướng dẫn giải + Vì 2 <

n Ag n RCHO

=

0,26 < 4 ⇒ F goà m 0,08

CH3 OH : x mol ; G goà m  C H OH : y mol  2 5

HCHO  CH 3 CHO

 n = x + y = 0,08 x = 0,05  X laø Cn H 2n +1COOCH3 : 0,05 mol +  RCHO ⇒ ⇒ n = 4x + 2y = 0,26 = y 0,03  Y laø Cm H 2m −1COOC2 H 5 : 0,03 mol  Ag  X no, Y khoâ ng no  X laø Cn H 2n +1COOC2 H 5 : 0,03 • Chuù yù:  ⇒ loaï i tröôø ng hôï p   n X > n Y  Y laø Cm H 2m −1COOCH 3 : 0,05 HCOOCH3 : 0,05 mol  CO2    O2 , t o + {X, Y}  → CH 2 = CHCOOC2 H 5 : 0,03 mol   →   0,325 mol CH : x mol  H 2 O   2  ⇒ BTE : 6x + 8.0,05 + 24.0,03 = 4.0,325 ⇒ x = 0,03 n CH : n CH = CHCOOC H = 1:1  X laø HCOOCH 3  2 2 5 ⇒ 2 ⇒  1CH 2 naè m trong goá c axit khoâ ng no  Y laø C3 H 5 COOC2 H 5   HCOONa : 0,05  + Chaá t raé n goà m C3 H 5 COONa : 0,03 ⇒ m chaát raén = 7,28 gam  NaOH : 20%.0,08 = 0,016  [<br>]

6

Cho X, Y là hai chất thuộc dãy đồng đẳng của axit acrylic và MX < MY; Z là ancol có cùng số nguyên tử cacbon với X (MZ < 100); T là hợp chất chứa hai chức este tạo bởi X, Y và Z. Đốt cháy hoàn toàn 64,6 gam hỗn hợp E gồm X, Y, Z, T cần vừa đủ 59,92 lít khí O2 (đktc), thu được khí CO2 và 46,8 gam nước. Mặt khác, 64,6 gam E tác dụng tối đa với dung dịch chứa 0,2 mol Br2. Khối lượng muối thu được khi cho cùng lượng E trên tác dụng với KOH dư là

A. 21,6 gam.

B. 23,4 gam. C. 32,2 gam. D. 25,2 gam.

Phân tích và hướng dẫn giải

C ≥ 3, CY > 3; CZ = CX ≥ 3 + Töø giaû thieá t suy ra :  X OHZ ≥ 2 mE + mO = mCO + mH O Z laø ancol no 2 2 2    64,6 59,92 ?=103,4 46,8 C3H6 (OH)2 + ⇒ .32  22,4 M < 100, Z laø    Z n : n = 2,35: 2,6 = 0,903 < 1 C3H5 (OH)3   CO2 H2O • Nhaä n ñònh : Nhieàu khaû naê ng Z seõ laø C3H5 (OH)3 vì ñeà noù i T laø hôï p chaá t chöù a hai chöù c este thay vì T laø este hai chöùc. CH2 = CHCOOH : 0,2 mol (= nBr ) 2   C H (OH)3 : x mol  O2 CO2 : 2,35 mol  quy ñoå i ⇒ E   → 3 5 →    H O : 2,6 mol CH : y mol    2   2 H O : z mol   2  m = 72.0,2 + 92x + 14y + 18z = 64,6  x = 0,55  E  ⇒ nCO = 0,2.3 + 3x + y = 2,35 ⇒ y = 0,1 2  z = −0,1  nH2O = 0,2.2 + 4x + y + z = 2,6 CH = CHCOOK : 0,2 KOH dö ⇒ E  → muoá i  2  ⇒ mmuoái = 23,4 gam CH2 : 0,1  • Neá u tröôø ng hôï p treâ n khoâ ng ñuù ng thì Z laø C3H6 (OH)2 vaø ta laø m töông töï.

[<br>] Xà phòng hoá hoàn toàn m gam một este no, đơn chức, mạch hở E bằng 28 gam dung dịch KOH 28%. Cô cạn hỗn hợp sau phản ứng thu được 25,68 gam chất lỏng X và chất rắn khan Y. Đốt cháy hoàn toàn Y, thu được sản phẩm

7

gồm CO2, H2O và K2CO3, trong đó tổng khối lượng của CO2 và H2O là 18,34 gam. Mặt khác, cho X tác dụng với Na dư, thu được 13,888 lít khí H2 (đktc). Giá trị m gần nhất với A. 11.

B. 12.

C. 10.

D. 14.

Phân tích và hướng dẫn giải  m H2 O = 28.(100 − 28)% = 20,16 gam ⇔ 1,12 mol   m R 'OH = 5,52 gam = 1,24 n R 'OH = 0,12; M nR'OH = 46 (C2 H 5OH) ⇒ n RCOOR ' = n R 'OH = 0,12

 E : RCOOR ' + ⇒ X goà m = n 0,14  KOH  n R 'OH + n H O = 2n H 2 2  + ?

1,12 n  RCOOR ' = n R 'OH

K 2 CO3 : 0,07 mol  KOH : 0,02 : mol  o    O2 , t  quy ñoå i → CO2 : (0,05 + x)  + Y → HCOOK : 0,12 mol   CH : x mol  H O : (0,07 + x)   2   2  ⇒ m (CO , H O) = (0,05 + x).44 + (0,07 + x).18 = 18,34 ⇒ x = 0,24 ⇒ n CH : n HCOOK = 2 2

2

2

⇒ E : C2 H 5 COOC2 H 5 ; m E = 0,12.102 = 12,24 gam gaà n nhaá t vôù i 12 gam

[<br>] X là một axit cacboxylic, Y là một este hai chức, mạch hở (được tạo ra khi cho X phản ứng với ancol đơn chức Z). Cho 0,2 mol hỗn hợp gồm X và Y phản ứng hoàn toàn với dung dịch KHCO3 lấy dư, thu được 0,11 mol CO2. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp trên, thu được 0,69 mol CO2 và m gam H2O. Giá trị của m là A. 6,21.

B. 10,68.

C. 14,35.

D. 8,82.

Phân tích và hướng dẫn giải • Caù ch 1: Quy ñoå i axit, este thaø nh n h où m CH 2 vaø caù c chaá t ñaà u daõ y ñoà ng ñaú ng + Nhieà u khaû naê ng X laø axit no, hai chöù c; Z laø ancol no, ñôn chöù c.  n X = 0,11: 2 = 0,055 +− COOH + KHCO → CO ↑ + H O + − COOK ⇒ 

3 2 2  n Y = 0,2 − 0,055 = 0,145 0,11 0,11 (COOH)2 : 0,055    O2 , t o CO2 : (0,69 + x) mol  quy ñoå i + {X, Y}   → (COOCH3 )2 : 0,145  →  CH : x  H 2 O : (0,49 + x) mol   2  ⇒ nCO = 0,69 + x = 0,69 ⇒ x = 0 ⇒ n H O = 0,49 ⇒ m H O = 8,82 gam 2

8

2

2

• Caù ch 2 : Caù ch laø m thoâ ng thöôø ng  X : Cx H y O 4 (axit 2 chöù c)  + Töø giaû thieá t suy ra :  Z : Cn H m O (ancol ñôn chöù c) Y : C H O (este 2 chöù c) x + 2n y + 2m − 4 4    − COOH + KHCO3 → −COOK + CO2 + H 2 O n Cx Hy O4 = 0,055 + ⇒ ← 0,11  mol : 0,11 n Cx+2 n Hy+2 m−4 O4 = 0,145 O , to

2 + X, Y  → CO2 ⇒ 0,055x + 0,145(x + 2n) = 0,69 ⇒ 0,2x + 0,29n = 0,69

x = 2  X : HOOC − COOH : Z : CH 3 OH; Y : CH 3 OOC − COOCH 3 ⇒ ⇒ n = 1 n H2 O = n X + 3n Y = 0,49 mol ⇔ 8,82 gam

● Nhận xét: Với cách này ta phải làm nhiều việc hơn: Đặt công thức phân tử tổng quát của các chất; lập phương trình và chọn nghiệm cho phương trình 2 ẩn số. Vì thế khó làm hơn và mất nhiều thời gian hơn.

9

[<br>] Hỗn hợp E gồm este X đơn chức và axit cacboxylic Y hai chức (đều mạch hở, không no có một liên kết đôi C = C trong phân tử). Đốt cháy hoàn toàn một lượng E thu được 0,43 mol khí CO2 và 0,32 mol hơi nước. Mặt khác, thủy phân 46,6 gam E bằng lượng NaOH vừa đủ rồi cô cạn dung dịch thu được 55,2 gam muối khan và phần hơi có chứa chất hữu cơ Z. Biết tỉ khối của Z so với H2 là 16. Phần trăm khối lượng của Y trong hỗn hợp E có giá trị gần nhất với A. 46,5%.

B. 48,0%.

C. 43,5%.

D. 41,5%.

Phân tích và hướng dẫn giải C2 H 3 COOCH 3   M Z = 32   quy ñoå i + ⇒ E → E' goà m C2 H 2 (COOH)2  CH   Z laø CH 3 OH  2  C2 H 3 COOCH 3 : x mol    O2 , t o CO2 : (4x + 4y + z) mol  + TN1: C2 H 2 (COOH)2 : y mol   →  CH : z mol  H 2 O : (3x + 2y + z) mol   2  C2 H 3COOCH3 : kx mol  C2 H 3 COONa : kx mol    NaOH   + TN2 : C2 H 2 (COOH)2 : ky mol  → C2 H 2 (COONa)2 : ky mol  CH : kz mol  CH : kz mol  2 2   

 46,6 gam

55,2 gam

   x = 0,05 z = x + 2y n CO2 = 4x + 4y + z = 0,43    ⇒ n H O = 3x + 2y + z = 0,32 ⇒  y = 0,03 ⇒ 1CH 2 vaø o este trong E' 2  z = 0,11 2CH vaø o axit trong E'  2  m E ' = 86x + 116y + 14z = 46,6  m  muoái 94x + 160y + 14z 55,2  X laø C3 H 5 COOCH 3 : 0,05  ⇒ E goà m   ⇒ %Y = 46,35% gaà n nhaá t vôù i 46,5% Y laø C4 H 6 (COOH)2 : 0,03

10

[<br>] X là este no, đơn chức, Y là axit cacboxylic đơn chức, không no chứa một liên kết đôi C=C; Z là este 2 chức tạo bởi etylen glicol và axit Y (X, Y, Z, đều mạch hở, số mol Y bằng số mol Z). Đốt cháy a gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z cần dùng 0,335 mol O2 thu được tổng khối lượng CO2 và H2O là 19,74 gam. Mặt khác, a gam E phản ứng vừa đủ với 0,03 mol H2. Khối lượng của X trong E là A. 8,6.

B. 6,6.

C. 6,8.

D. 7,6.

Phân tích và hướng dẫn giải  HCOOCH3 : x mol    CH = CHCOOH : y mol   CO2 : (2x + 11y + z) O2 , t o quy ñoåi 2 + E →  →   0,335 mol   H 2 O : (2x + 7y + z)  (CH 2 = CHCOO)2 C2 H 4 y mol  

CH : z mol  19,74 gam  2  + Ñeå tìm x, y, z ta coù nhöõ ng caù ch sau : • Caù ch 1: m (CO , H O) = 44.(2x + 11y + z) + 18.(2x + 7y + z) = 19,74 y = 0,01 2 2   + BTE : 8x + 46y + 6z = 0,335.4 ⇒ x = 0,11 n z = 0 = 3y = 0,03   H2 pö vôùi E • Caù ch 2 : y + 3y = nCO − n H O y = 0,01 (k − 1)n hchc = n CO − n H O 2 2 2 2    + m (CO , H O) ⇒ 44nCO + 18n H O = 19,74 ⇒ n CO = 0,33 2 2 2 2 2    n H2 pö vôùi E = 3y = 0,03 n H2 O = 0,29 n H2 pö vôùi E + BT O : 2x + 6y + 0,335.2 = 0,33.2 + 0,29 ⇒ x = 0,11. + BT C hoaë c H : z = 0  X laø HCOOCH3 : 0,11 mol    ⇒ E goà m Y laø CH 2 = CHCOOH : 0,01 mol  ⇒ m X = 6,6 gam  Z laø (CH = CHCOO) C H : 0,01 mol  2 2 2 4  

11

[<br>] X, Y là hai chất hữu cơ kế tiếp thuộc dãy đồng đẳng của ancol anlylic; Z là axit no, hai chức; T là este tạo bởi X, Y, Z. Đốt cháy 17,12 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z, T (đều mạch hở) cần dùng 10,864 lít (đktc) khí O2, thu được 7,56 gam H2O. Mặt khác, 17,12 gam E làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 0,09 mol Br2. Nếu đun nóng 0,3 mol hỗn hợp E với 450 ml dung dịch KOH 1M, cô cạn dung dịch sau phản ứng lấy phần lỏng chứa các chất hữu cơ đi qua bình đựng Na (dư) thấy khối lượng bình tăng m gam. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 8,4.

B. 8,5.

C. 8,6.

D. 8,7.

Phân tích và hướng dẫn giải • Caù ch 1:  X, Y laø C H OH (x mol, k = 1, n > 3) n 2n −1  + E goà m  Z laø Cn H 2n (COOH)2 (y mol, k = 2) T laø C H (COOC H ) (z mol, k = 4) n 2n n 2n −1 2  to  E + O  n CO = 0,57 → CO2 + H 2 O 2   2 +  m + 32 n = 44 n + 18n ⇒  17,12 − 0,57.12 − 0,42.2 O2 CO2 H2 O E = 0,59

17,12 n O/ E = 16  0,485 ?

0,42  ∑ (k − 1)n hchc = y + 3z = nCO − n H O = 0,15  x = 0,07 2 2   + ∑ k C= C .n hchc = x + 2z = n Br = 0,09 ⇒  y = 0,12 2  z = 0,01   nO/ E = x + 4y + 4z = 0,59 + BT C : n C = 0,07n + 0,12(n + 2) + 0,01(n + 2 + 2n) = 0,57 ⇒ n = 0; n = 3,444  n E = 0,07a + 0,12a + 0,01a = 0,3 a = 1,5 ⇒ + n = 0,07a + 0,02a = 0,09a  nC H OH = 0,135  n 2 n−1  Cn H2 n−1OH 2Cn H 2n −1OH + Na → 2Cn H 2n −1ONa + H 2  + m = 0,135.(14n + 16) − 0,135 bình taê ng = 8,535 gaà n nhaá t vôù i giaù trò 8,5 gam

 mH mC H OH 2 n 2 n −1 

12

• Caù ch 2 : CH 2 = CH − CH 2 OH : x mol    (COOH)2 : y mol  quy ñoå i + E →   − = (COOCH CH CH ) : z mol   2 2 CH : t mol   2   m hoãn hôïp 58x + 90y + 170z + 14t = 17,12 x = 0,07     n Br2 pö  x + 2z = 0,09 y = 0,12 + ⇒ ⇒  BTE cho E + O2 16x + 2y + 34z + 6t = 4.0,485 z = 0,01 n 3x + y + 5z + t = 0,42 t = 0,04  H2 O • Nhaä n xeù t : t < y neâ n khoâ ng theå gheù p CH 2 vaø o axit, cuõ ng khoâ ng theå gheù p CH 2 vaø o goá c axit trong este vì trong E chæ coù moä t axit. Vaä y CH 2 naè m trong ancol. CH = CH − CH 2 OH : 0,09 mol  NaOH ⇒ (x + y + z) = 0,2 mol E  → 2  CH 2 : 0,04 mol  C H OH : 0,135 mol  Na C3 H 5 ONa : 0,135 mol  NaOH ⇒ 0,3 mol E  → 3 5  →   CH 2 : 0,06 mol  CH 2 : 0,06 mol  ⇒ m bình taêng = m ancol + m CH − m H/ OH bò taùch ra = 8,535 gaà n nhaá t vôù i giaù trò 8,5 gam 2

Ví dụ 13: Cho hỗn hợp X gồm một axit no, đơn chức A và một este E tạo bởi một axit no, đơn chức B và một ancol no đơn chức C (A và B là đồng đẳng kế tiếp của nhau). Cho m gam hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với dung dịch NaHCO3 thu được 1,92 gam muối. Nếu cho a gam hỗn hợp X tác dụng với lượng vừa đủ NaOH rồi đun nóng thì thu được 4,38 gam hỗn hợp D gồm muối của hai axit hữu cơ A, B và 0,03 mol ancol C, biết tỉ khối hơi của C so với hiđro nhỏ hơn 25 và C không điều chế trực tiếp được từ chất vô cơ. Đốt cháy hai muối trên bằng một lượng oxi vừa đủ thu được một muối vô cơ, hơi nước và 2,128 lít CO2 (đktc). Các phản ứng coi như xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là: A. 1,81.

B. 3,7.

C. 3,98.

D. 4,12.

Hướng dẫn giải

13

A laø C n H 2n +1COOH + X goàm  E laø C n ±1H 2n +1± 2 COOC m H 2m +1 NaHCO3 + TN1: m gam X  →1,92 gam C n H 2n +1COONa C m H 2m +1OH (0,03 mol; M < 50)

ancol C

+ TN2 : a gam X

NaOH to

O , to

2 C n H 2n +1COONa  → CO2 ↑

muoái D, 4,38 gam, x mol

0,095 mol

O , to

2 + 2Cn H2n +1COONa  →(2n + 1)CO2 + (2n + 1)H2 O + Na2 CO3

nx = 0,07 m = (14n + 68)x = 4,38 CH COONa : 0,03 mol  muoái + ⇒ x = 0,05 ; D goàm  3 (*) C H COONa : 0,02 mol n = (n + 0,5)x = 0,095  CO2   2 5 n = 1,4  n = 0,03; M C < 50 n = 0,03 + C ⇒ C (**) C : khoâng ñöôïc ñieàu cheá tröïc tieáp töø chaát voâ cô C laø C2 H 5OH (*)  X laø CH3 COOC 2 H 5 : 0,03 mol NaOH CH 3COONa : 2,46 gam + ⇒ →  (**) Y laø C H COOH : 0,02 mol  2 5  CH 3COONa :1,92 gam

a = 4,12 gam

+

m m C2 H5COONa ôû TN1 = = 1 ⇒ m = 4,12 gam a m C H COONa ôû TN2 2

5

Ví dụ 11: Hỗn hợp X gồm anđehit fomic, anđehit axetic, metyl fomat, etyl axetat và một axit cacboxylic no, hai chức, mạch hở Y. Đốt cháy hoàn toàn 29 gam hỗn hợp X (số mol của anđehit fomic bằng số mol của metyl fomat) cần dùng 21,84 lít (đktc) khí O2, sau phản ứng thu được sản phẩm cháy gồm H2O và 22,4 lít (đktc) khí CO2. Mặt khác, 43,5 gam hỗn hợp X tác dụng với 400 ml dung dịch NaHCO3 1M, sau khi kết thúc phản ứng thu được m gam muối khan. Giá trị có thể có của m là ?

A. 34,8 gam. B. 21,8 gam. C. 32,7 gam. D. 36,9 gam.

Hướng dẫn giải

14

anñehit fomic ⇔ CH2 O    ⇔ CH2 O metyl fomat ⇔ C H O   2 4 2 CH2 O : x mol (k = 1)   anñehit axetic ⇔ C2 H4 O + X goàm   ⇔ C2 H4 O ⇒ X : C2 H4 O : y mol (k = 1) etyl axetat ⇔ C4 H8O2  C H O : z mol (k = 2)  n 2n −2 4  axit no, 2 chöù c maï c h hôû  Y : Cn H2n −2 O4 (n ≥ 2) m X + m O = 44nCO + 18nH O 2 2 2

 nH O = 0,9, nCO = 1 29 0,975.32 1 ?

2 2  z = 0,1  + ∑ (k − 1)n hchc =z = nCO − nH O ⇒ z = 0,1 ⇒ 2 2 x + y = 0,55  x + y + 4z = 0,95  n = x + y + 4z = 29 − m C − m H O/ X  16 + BT C : x + 2y + z n = 1 ⇒ n < 4,5 0,1 > 0,55

n = 2  n = 3 n = 4 hoaëc  hoaëc  ⇒ Y laø (COOH)2  Y laø CH 2 (COOH)2 Y laø C2 H 4 (COOH)2 + Trong 29 gam X coù 0,1 mol Y ⇒ Trong 43,5 gam X coù 0,15 mol. + Trong phaûn öùng cuûa X vôùi NaHCO3 (COONa)2 : 0,15 mol  − Neáu Y laø (COOH)2 thì muoái laø NaHCO3 : 0,1 mol m  muoái = 28,5 gam CH 2 (COONa)2 : 0,15 mol  − Neáu Y laø CH 2 (COOH)2 thì muoái laø NaHCO3 : 0,1 mol m  muoái = 30,6 gam C H (COONa) : 0,15 mol 2  2 4 − Neáu Y laø CH 2 (COOH)2 thì muoái laø NaHCO3 : 0,1 mol   m muoái = 32,7 gam

Bài tập vận dụng Phân tích và hướng dẫn giải

15