Hỗn hợp X gồm 3 este đơn chức, tạo thành từ cùng một ancol Y với 3 axit cacboxylic (phân tử chỉ có nhóm –COOH); trong đó có hai axit no là đồng đẳng kế tiếp nhau và một axit không no (có đồng phân hình học, chứa một liên kết đôi C=C trong phân tử). Thủy phân hoàn toàn 5,88 gam X bằng dung dịch NaOH, thu được hỗn hợp muối và m gam ancol Y. Cho m gam Y vào bình đựng Na dư, sau phản ứng thu được 896 ml khí (đktc) và khối lượng bình tăng 2,48 gam. Mặt khác, nếu đốt cháy hoàn toàn 5,88 gam X thì thu được CO2 và 3,96 gam H2O. Phần trăm khối lượng của este không no trong X 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.

Từ phản ứng của Y với Na tìm ra được ancol Y

Từ đó suy ra được 2 trong 3 CTCT của este ban đầu Dựa vào phản ứng đốt cháy: BTKL có m X = m C+ m H+ m O (Số mol của O dựa vào số mol của ancol Y tìm ra) Sau đó biện luận sự chênh lệch mol CO2 và H2O để ra được CTCT este còn lại.− Xét ancol Y phản ứng với Na n H2(đktc) = 0,896: 22,4 = 0,04 (mol); m Y = m Bình tăng = 2,48 (g) 2ROH+ 2Na → 2RONa+ H2 0,08 ← 0,04 (mol) ⇒ M ROH = 2,48: 0,08 = 31 ⇒ R+ 17 = 31 ⇒ R = 15

Vậy ancol Y: CH3 OH: 0,08 (mol)− Gọi CTPT trung bình của hỗn hợp este là R-COOCH3 (R là trung bình) với số mol = n ancol = 0,08 mol ⇒ M tb = 5,88/0,08 = 73,5 ⇒ R tb­ = 14,5 ⇒ R 1 < 14,5 < R 2 ⇒ Hai axit no là HCOOH và CH3COOH ⇒ 2 este no: HCOOCH3 và CH3 COOCH3. Este còn lại dạng C n H2n-1 COOCH3 (n > 2)− Sản phẩm cháy gồm CO2 và 0,22 mol H2O−

Theo bảo toàn khối lượng: m X = m C+ m O+ m H Mà n O = 2n X = 2.0,08 = 0,16 mol, n H = 2n H2O = 2.0,22 = 0,44 mol ⇒ m C = 5,88 – 2.0,44 – 16.0,16 = 2,88 gam ⇒ n C = 0,24 mol ⇒ n CO2 = 0,24 mol ⇒ n CO2 – n H2O = 0,24 – 0,22 = 0,02 mol− Chênh lệch 0,02 mol này chính là số mol của este không no. ⇒ số mol 2 este no là 0,06 mol HCOOCH3 a mol CH3 COOCH3 b mol Với a+ b = 0,06 C n H2n-1 COOCH3 0,02 mol ⇒ n CO2 = 2a+ 3b+ (n+ 2)0,02 = 0,24 và a+ b = 0,06 ⇒ b+ 0,02n = 0,08 ⇒ n = 4 – b/0,02 < 4 ⇒ 2 < n < 4 ⇒ n = 3 ⇒ C3H5 COOCH3 ⇒ %m = 100.0,02/5,88 = 34,01%

Đáp án C

Từ phân tích trên, đáp án đúng là C. 34,01%.