Đun 17,1 gam hỗn hợp hai ancol M và N ( MM < MN) đồng đẳng kế tiếp với H2SO4 đặc ở 1700C được hỗn hợp anken X ( hiệu suất 100%). Để đốt cháy hoàn toàn X cần vừa đủ 30,24 lít oxi (đktc). Mặt khác, nếu đun 17,1 gam hỗn hợp ancol trên với H2SO4 ở 1400C thu được 10,86 gam hỗn hợp các ete. Biết hiệu suất tạo ete của M là 60%, hiệu suất tạo ete của N là A. 70% B. 63,5% C. 80% D. 75%.
Đáp án:
C
Giải thích các bước giải:
Vì tách nước tạo ra anken nên 2 ancol đều là no đơn chức dạng \({C_n}{H_{2n + 2}}O\)
\({C_n}{H_{2n + 2}}O\xrightarrow{{{H_2}S{O_4}{{,170}^o}C}}{C_n}{H_{2n}} + {H_2}O\)
\({C_n}{H_{2n}} + 1,5n{O_2}\xrightarrow{{}}nC{O_2} + n{H_2}O\)
Ta có:
\({n_{{O_2}}} = \frac{{30,24}}{{22,4}} = 1,35{\text{ mol}} \to {{\text{n}}_X} = \frac{{1,35}}{{1,5n}} = \frac{{0,9}}{n} \to {m_X} = \frac{{0,9}}{n}.14n = 12,6{\text{ gam}}\)
\( \to {m_{{H_2}O}} = {m_{ancol}} – {m_X} = 17,1 – 12,6 = 4,5{\text{ gam}} \to {{\text{n}}_{{H_2}O}} = {n_{ancol}} = {n_X} = 0,25{\text{ mol = }}\frac{{0,9}}{n} \to n = 3,6\)
Vì 2 ancol kế tiếp nhau nên M là \({C_3}{H_8}O\); N là \({C_4}{H_10}O\) với số mol là x, y
\( \to x + y = 0,25;{\text{ 60x + 74y = 17}}{\text{,1}} \to {\text{x = 0}}{\text{,1; y = 0}}{\text{,15}}\)
Gọi hiệu suất phản ứng của N là x%
\( \to {n_{M{\text{ phản ứng}}}} = 0,1.60\% = 0,06{\text{ mol; }}{{\text{n}}_{N{\text{ phản ứng}}}} = 0,15.x\% = 0,15x\% \)
\(M + N\xrightarrow{{}}ete + {H_2}O\)
Ta có: \({n_{{H_2}O}} = \frac{1}{2}({n_M} + {n_N}) = 0,03 + 0,075x% \)
BTKL:
\({m_{ancol{\text{ phản ứng}}}} = {m_{ete}} + {m_{{H_2}O}} \to 60.0,06 + 74.0,15.x\% = 10,86 + 18(0,03 + 0,075x\% ) \to x\% = 80\% \)