Hỗn hợp X gồm 2 este có tỉ lệ số mol trong hỗn hợp là 1: 3. Cho a gam hỗn hợp X vào dung dịch NaOH dư, sau phản ứng thu được 4,92 g muối của một axit hữu cơ đơn chức và 3,18g hỗn hợp 2 rượu no, đơn chức, mạch thẳng (có số nguyên tử C < 5). Nếu đốt cháy hết 3,18g hỗn hợp 2 rượu thu được 3,36 lít CO2 (đktc). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Số cặp công thức cấu tạo 2 este thỏa mãn đề bài là:

Đây là dạng câu hỏi tính toán hóa học cơ bản. Trước hết cần xác định dữ kiện đề bài đang cho dưới dạng khối lượng, số mol hoặc thể tích khí, sau đó chọn công thức phù hợp để tìm kết quả.

Đặt công thức của 2 este là RCOOC_overline n H2overline n+ 1 RCOOC_overline n H2overline n+ 1+ NaOH → RCOONa+ C_overline n H2overline n+ 1OH C_overline n H2overline n+ 1OH+ 3overline n over 2O2buildrel t° over longrightarrow overline n CO2+ (overline n+ 1)H2O n_CO2 = 0,15 = overline n n_C_overline n H2overline n+ 1OH → 0,15 = overline n.3,18 over 14overline n+ 18 → overline n = 2,5 Rượu có số nguyên tử C nhỏ hơn có thể là CH3 OH hoặc C2H5 OH; rượu có số C lớn hơn đặt là C n H2n+1 OH n rượu = n RCOONa = n este = 0,15:2,5=0,06(mol) → M RCOONa =4,92: 0,06 = 82 → M R =15Công thức R là CH3− Xét 2 trường hợp: * T rường hợp 1: 2 este là: CH3 COOCH3 (X 1 ) và CH3 COOC n H2n+1 (X 2 ) * Trường hợp 2: 2 este là: CH3 COOC 2 H 5 (X 1 ) và CH3 COOC n H2n+1 (X 2 ) Đặt công thức của 2 este là RCOOC_overline n H2overline n+ 1 RCOOC_overline n H2overline n+ 1+ NaOH → RCOONa+ C_overline n H2overline n+ 1OH C_overline n H2overline n+ 1OH+ 3overline n over 2O2buildrel t° over longrightarrow overline n CO2+ (overline n+ 1)H2O n_CO2 = 0,15 = overline n n_C_overline n H2overline n+ 1OH → 0,15 = overline n.3,18 over 14overline n+ 18 → overline n = 2,5 Rượu có số nguyên tử C nhỏ hơn có thể là CH3 OH hoặc C2H5 OH; rượu có số C lớn hơn đặt là C n H2n+1 OH n rượu = n RCOONa = n este = 0,15:2,5=0,06(mol) → M RCOONa =4,92: 0,06=82 → M R =15→Công thức R là CH3− * Trường hợp 1: 2 este là: CH3 COOCH3 (X 1 ) và CH3 COOC n H2n+1 (X 2 ) Do tỉ lệ mol 2 este là 1:3− Nếu: n_X1 = a → n_X2 = 3a → 4a = 0,06 → a = 0,015 m rượu = 32.0,015+ 0,045.(14n+18)=3,18n=3 → Rượu còn lại có công thức C3H7 OH Do 2 rượu mạch thẳng nên 2 este là: CH3 COOCH3 và CH3 COOCH2 CH2 CH3 Hoặc CH3 COOCH3 và CH3 COOCH(CH3 ) 2− Nếu:n_X1 = 3a = 0,045;n_X2 = a = 0,015 m rượu = 32.0,045+ 0,015.(14n+18) = 3,18 → n= 7 >5 → (Loại) * T rường hợp 2: 2 este là: CH3 COOC 2 H 5 (X 1 ) và CH3 COOC n H2n+1 (X 2 )− Nếu: m rượu = 46.0,015+ 0,045.(14n+18)=3,18→ n=2,67 (Loại)− Nếu: n_X1 = 3a = 0,045;n_X2 = a = 0,015 m rượu = 46.0,015+ 0,045.(14n+18) = 3,18→ n = 4 Rượu còn lại có công thức C4H9 OH Do 2 rượu mạch thẳng nên 2 este có công thức cấu tạo là: CH3 COOCH2 CH3 và CH3 COOCH2 CH2 CH2 CH3 Hoặc CH3 COOCH2 CH3 và CH3 COOCH(CH3 ) CH2 CH3

Vậy có tất cả 4 cặp chất thỏa mãn

Đáp án C

Từ phân tích trên, đáp án đúng là C. 4..