Đốt cháy hoàn toàn 10,8g hỗn hợp X gồm một axit cacboxylic no, đơn chức và một ancol đơn chứ, sau phản ứng thu đc 0,4 mol CO2 và 0,6 mol H2O. Thực hiện phản ứng este hóa 5,4g X với hiệu suất 60% thu đc m(g) este. Giá trị của m là bao nhiêu ? (nếu đc thì cho mình xin lời giải vs ạ)
A. 3.06 . B. 4.25 C. 1.53 D. 8.5
Đáp án:
$A$
Giải thích các bước giải:
Gọi CTHH của axit là $C_nH_{2n}O_2$ có số mol là $a$
Gọi CTHH của ancol là $C_mH_{2m+2}O$ có số mol là $b$
Bảo toàn nguyên tố với C , ta có :
$n_{CO_2} = an + bm = 0,4(mol)(1)$
$n_{H_2O} = an + (n+1).b = an + bm + b = 0,6(mol)$
$⇒ 0,4 + b = 0,6$
$⇔ b = 0,2$
Bảo toàn khối lượng , ta có :
$m_X + m_{O_2} = m_{CO_2} + m_{H_2O}$
$⇒n_{O_2} = \dfrac{0,4.44+0,6.18-10,8}{32} = 0,55(mol)$
Bảo toàn nguyên tố với O , ta có :
$2n_{axit} + n_{ancol} + 2n_{O_2} = 2n_{CO_2} + n_{H_2O}$
$⇒ n_{axit} = \dfrac{0,4.2+0,6-0,55.2-0,2}{2} = 0,05(mol)$
Bảo toàn nguyên tố với C , ta có :
$n_{CO_2} = n.n_{axit} + m.n_{ancol} = 0,05n + 0,2m = 0,4$
$⇒ n + 4m = 8$
Với $n =4$ ; $m = 1$ thì thỏa mãn phương trình
Vì $n_{axit} < n_{ancol}$ nên hiệu suất tính theo số mol của axit
có : $n_{axit(pư)} = 0,05.60\% = 0,03(mol)$
$C_4H_8O_2 + CH_4O ⇄ C_5H_{10}O_2 + H_2O$
$⇒ n_{este} = n_{axit(pư)} = 0,03(mol)$
$⇒ m = 0,03.102 = 3,06(gam)$
⇒ đáp án A
Axit có: nCO2=nH20
Ancol no đơn chức : nH20>nCO2
Qua đó có thể thấy số mol chênh lệch đúng =nAncol=0,6-0,4=0,2 mol
Trong axit có 2 oxi, trong ancol có 1 oxi
Bảo toàn oxi ta có:
0,2. 1+nAxit. 2=0,3
–>n axit=0,05 mol
Ancol có công thức là CnH2n+1OH, axit có công thức là CmH2mO2
Bảo toàn C ta có:
0,2. n+0,05. m=0,4
Chỉ có thể tồn tại n=1 vì khi n=2–>0,2. 2=0,4 thì lúc đó sẽ ko tồn tại axit
Nên 0,2. 1+0,05. m=0,4
–>m=4
Ancol là CH3OH, axit là C3H7COOH
PTHH: C3H7COOH+CH3OH–>C3H7COOCH3+H20
0,03 -> 0,03
Do n axit/1<n Ancol/1 nên H đượcc tính theo Axit
n axit pứ=0,05. 60%=0,03 mol
m este=mC3H7COOCH3=0,03. 102=3,06 g
ĐÁP ÁN A