X, Y là hai axit kế tiếp thuộc cùng dãy đồng đẳng axit fomic; Z là este hai chức tạo bởi X, Y và ancol T. Đốt cháy 25,04 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z, T (đều mạch hở) cần dùng 16,576 lít O₂ (đktc) thu dược 14,4 gam nước. Mặt khác, đun nóng 12,52 gam E cần dùng 380 ml dung dịch NaOH 0,5M. Biết rằng ở điều kiện thường, ancol T không tác dụng được với Cu(OH)₂. Phần trăm khối lượng của X có trong hỗn hợp E gần nhất với

BTKL khi đốt E→mCO2=34,32gam→nCO2=0,78mol

→Nhận xét quan trọng: đốt axit, este luôn có nCO2≥nH2O→  Đốt ancol T sẽ có nCO2

Cách 1: tư duy cổ điển

Ta có sơ đồ: axit X, Y: Cn¯H2n¯O2:aeste Z: CmH2m−2O4:bancol T: CxH2x+2O2:c⏟25,04g+O2⏟0,74(mol)→CO2:0,78(mol)H2O:0,8(mol)

Bảo toàn nguyên tố [O]: 2a+4b+2c=0,88 (1)

Quan hệ đốt cháy: nH2O−nCO2:−b+c=0,02 (2)

Số mol NaOH pứ: a+2b=0,38 (3)

+ Giải hệ )1) (2) và (3) ta có: a=0,3;b=0,04  và c=0,06 mol

→nhon hop=a+b+c=0,4mol→ Số nguyên tử C¯=0,780,4=1,95

→ 2 Axit là HCOOH và CH₃COOH (chú ý: ancol T đa chức và không phản ứng với Cu(OH)₂ → T có số C≥3 )

→ Hỗn hợp E gồm: Cn¯H2n¯O2:0,3CmH2m−2O4:0,04CxH2x+2O2:0,06

Số nguyên tử C trong este = số nguyên tử C trong HCOOH, CH₃COOH và ancol T

→ m=1+2+x=x+3

mE=0,3(14n¯+32)+0,04.[12(x+3)+2x+4+64)]+0,06.(14x+34)=25,04 ⇔4,2n¯+1,4x=9,24mE=0,3(14n¯+32)+0,04.[12(x+3)+2x+4+64)]+0,06.(14x+34)=25,04 [Với 1

Ancol T không hoàn toàn Cu(OH)₂ → T là HO−[CH2]3−OH  với x=3

→n=1,2→nHCOOH=0,3×(1−0,2)=0,24mol→%mHCOOH=0,24.4625,04=44,01%

Cách 2: tư duy quy đổi

Đổi dữ kiện để đồng nhất

→ Đốt 25,04g E + 16,576(lit) O2→14,4g H2O

→ Đốt 12,52g E cần nO2=12,5225,04.16,57622,4=0,37molnH2O=12,5225,04.14,418=0,4mol

Quy đổi E →HCOOH:0,19mol(=nNaOH)C2H4(OH)2:amolCH2:bmolH2O:cmol→mE=0,19.46+62a+14b+18c=12,52nO2=0,19.0,5+2,5a+1,5b=0,37nH2O=0,19+3a+b+c=0,4

→a=0,05b=0,1c=−0,04

Biện luận: các axit kế tiếp nhau, ancol đa chức + không phản ứng với Cu(OH)₂ nên tối thiểu 3C nên tư duy: lắp 0,5 mol CH₂ cho ancol T, lắp 0,5 mol CH₂ cho axit Y.→HCOOH:0,14mol(=0,19−0,05)CH3COOH:0,05molC3H6(OH)2:0,05mol(=nC2H4(OH)2)H2O:−0,04mol→Z:HCOO−C3H6−OOCCH3=−12.nH2O=0,02mol(Z=1X+1Y+1T−2H2O)

→ Thực tế trong E HCOOH:0,14−0,02=0,12molCH3COOH:0,05−0,02=0,03molC3H6(OH)2:0,05−0,02=0,03molHCOO−C3H6−OOCCH3=0,02mol

→%mHCOOH=0,12.4612,52.100%=44,01%

Chọn đáp án D.