Hỗn hợp X gồm 4 este mạch hở, trong đó có 1 este đơn chức và ba este hai chức là đồng phân của nhau. Đốt cháy hết 11,88 gam X cần 14,784 lít khí O2 (đktc), thu được 25,08 gam CO­ 2. Đun nóng 11,88 gam X với 310 ml dung dịch NaOH 1M, cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được m gam chất rắn Y và phần hơi chỉ chứa 1 ancol đơn chức Z. Cho hết lượng Z tác dụng với Na dư thì khối lượng bình chứa Na tăng 5,85 gam. Trộn m gam Y với CaO rồi nung nóng (không có mặt oxi), thu được 2,016 lít khí (đktc) một hiđrocacbon duy nhất. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xác định công thức phân tử của các este trong hỗn hợp X.

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.

BTKL: m X+ m O2 = m CO2+ m H2O → n H2O = ? BTNT "O": n O(X) = 2n CO2+ n H2O− 2n O → n COO- = ? Dựa vào phản ứng với Na tìm ra được ancol Z Dựa vào phản ứng với dd NaOH tìm được CTCT của este

Theo giả thiết ta có số mol O2 = 0,66; CO2 = 0,57 mol Áp dụng BTKL m X+ m O2 = m CO2+ m H2O → m H2O = 7,92 gam ⇒ số mol H2O = 0,44 mol

Bảo toàn nguyên tố oxi ta có m X+ m O2 = m CO2+ m H2O → n H2O = 0,26 mol ⇒ số mol nhóm COO = 0,13 mol Gọi công thức của ancol Z là ROH ⇒ công thức chung của 4 este là R ’ (COOR) n, ta có R ’ (COOR) n+ nNaOH → R ’ (COONa) n+ nROH

Từ đó suy ra số mol ROH = NaOH = 0,13 mol ⇒ số mol NaOH còn trong Y là 0,18 mol

Ta có: ROH+ Na → RONa+ 0,5H2

Bảo toàn khối lượng suy ra khối lượng của ROH = 5,85+ 0,065.2 = 5,98 gam

Từ đó ta có: R+ 17 = 46 ⇒ R = 29, vậy R là C2H5

Ta có: R ’ (COONa) n+ nNaOH → R ’ H n+ nNa2CO3

Theo PT và giả thiết ta có R ’ (COONa) n = R ’ H n = 0,09 mol (NaOH còn dư và R ’ (COONa) n hết vì n < 2) Gọi công thức của este đơn chức là C n H m+1 COOC 2 H 5 (y mol) ⇒ 3 este 2 chức là C n H m (COOC 2 H 5 ) 2 (x mol) (vì muối tạo ra khi phản ứng với NaOH đun nóng chỉ tạo một hidrocacbon duy nhất)

Từ trên ta có hệ: Tổng số mol este là x+ y = 0,09; Tổng số nhóm COO là 2x+ y = 0,13 ⇒ x = 0,04; y = 0,05

Từ đó suy ra: Số nguyên tử C = 0,04(n+ 6)+ 0,05(n+ 3) = 0,57 ⇒ n = 2 Số nguyên tử H = 0,04(m+ 10)+ 0,05(m+ 6) = 0,88 ⇒ m = 2

Vậy CTPT của este đơn chức là C5H8O2, cấu tạo: CH2 =CH-COOCH2­−CH3 CTPT của 3 este 2 chức là C8H12O4, CTCT: CH2 =CH(COOC 2 H 5 ) 2

Đáp án A

Từ phân tích trên, đáp án đúng là A. C5H8O2; C8H12O4.