Đáp án đúng: D
Phương pháp giải:
Bảo toàn khối lượng ta có: \({n_{O(E)}} = \frac{{{m_E} - {m_C} - {m_H}}}{{16}} = ?\,(mol)\)
Đặt trong E chức axit (-COOH): a (mol) ; este (-COO-): b (mol) và ancol (-OH): c(mol) trong phân tử.
nO(E) = 2a + 2b + c (I)
nNaOH = a + b (II)
\(E + 0,81\,(mol)NaOH \to {C_3}{H_5}{(OH)_3}:\frac{{b + c}}{3}\,(mol) + {H_2}O:a(mol) + 54,54\,(g)hh\,muoi\)
Bảo toàn khối lượng ta có: mE + mNaOH = mC3H5(OH)3 + mH2O + mmuối (III)
giải hệ (I), (II) và (III) ta được a,b, c = ?
⟹ nE = nC3H5(OH)3 = (b+c)/3 = (mol)
Số chức este trung bình = nCOO-/nE = ?
Từ đó xác định được CTCT dạng tổng quát của X: A(COO)2(BCOO)C3H5 và Y: (HCOO-A-COO)(BCOO)C3H5OH
Dựa vào dữ kiện muối, lập được phương trình mối quan hệ giữa A, B. Chạy giá trị A, B thỏa mãn.
X và Y hơn kém nhau 18 đvC nên phân tử hơn kém nhau 1 chức este.
Dựa vào dữ kiên muối, tìm được mối quan hệ
Giải chi tiết:41,14 gam E + O2 → CO2: 1,62 (mol) + H2O: 0,93 (mol)
Bảo toàn khối lượng ta có: \({n_{O(E)}} = \frac{{{m_E} - {m_C} - {m_H}}}{{16}} = \frac{{49,14 - 1,62.12 - 0,93.2}}{{16}} = 1,74\,(mol)\)
Vì E + 0,81 mol NaOH → C3H5(OH)3 + 54,54 gam hh muối. Do đó không mất tính tổng quát ta suy luận A có thể chứa chức axit (-COOH): a (mol) ; este (-COO-): b (mol) và ancol (-OH): c(mol) trong phân tử.
nO(E) = 2a + 2b + c = 1,74 (I)
nNaOH = a + b = 0,81 (II)
\(E + 0,81\,(mol)NaOH \to {C_3}{H_5}{(OH)_3}:\frac{{b + c}}{3}\,(mol) + {H_2}O:a(mol) + 54,54\,(g)hh\,muoi\)
Bảo toàn khối lượng ta có:
\(\begin{array}{l}49,14 + 0,81.40 = 92.\frac{{b + c}}{3} + 18a + 54,54\\ \Rightarrow 54a + 92b + 92c = 81\,(III)\end{array}\)
Giải hệ (I), (II), (III) ta được a = 0,12; b = 0,69 và c = 0,12 (mol)
nE = nC3H5(OH)3 = (0,69+0,12)/3 = 0,27 (mol)
Số chức este trung bình = nCOO-/nE = 0,69/0,27 = 2,5556
X và Y hơn kém nhau 18 đvC nên phân tử hơn kém nhau 1 chức este.
E gồm:
nY = nOH = c = 0,12 (mol)
Ta có: nCOO- = 3nX + 2nY → nX = (nCOO- - 2nY)/3 = (0,69 – 2.0,12)/3 = 0,15 (mol)
PTHH: A(COO)2(BCOO)C3H5 + 3NaOH → A(COONa)2 + BCOONa + C3H5(OH)3
(mol) 0,15 → 0,15 → 0,15
(HCOO-A-COO)(BCOO)C3H5OH + 2NaOH → A(COONa)2 + BCOONa + C3H5(OH)3
(mol) 0,12 → 0,12 → 0,12
Khi cho X, Y tác dụng với dd NaOH thì muối thu được gồm:
A(COONa)2: 0,15 + 0,12 = 0,27 (mol) và BCOONa: 0,15 + 0,12 = 0,27 (mol)
→ mmuối = 0,27(A + 67.2) + 0,27(B + 67) = 54,54
→ A + 134 + B + 67 = 202
→ A + B = 1
Vậy chỉ có cặp nghiệm A = 0 và B = 1 duy nhất thỏa mãn
→ CT Y: (HCOO-COO)(HCOO)C3H5(OH): 0,12 (mol) (Y có 8H trong phân tử)
Khối lượng Hidro có trong Y là: mY = 8.0,12 = 0,96 (g)
Đáp án D