Hỗn hợp X gồm ba este mạch hở đều tạo bởi axit cacboxylic với ancol, trong đó hai este có cùng số nguyên tử cacbon trong phân tử. Xà phòng hóa hoàn toàn 40,2 gam X bằng dung dịch NaOH vừa đủ, thu được 22,0 gam hỗn hợp Y gồm hai ancol đơn chức, kế tiếp trong dãy đồng đẳng và hỗn hợp Z gồm hai muối. Cho toàn bộ Y vào bình dung dịch H${}_2$SO${}_4$ đặc ở 140${}^0$C để chuyển hết toàn bộ ancol thành ete thì thấy có 16,6 gam ete tạo ra. Đốt cháy hoàn toàn Z cần vừa đủ 0,45 mol O${}_2$, thu được Na${}_2$CO${}_3$, CO${}_2$ và H${}_2$O. Phần trăm khối lượng của este có phân tử khối nhỏ nhất trong X là

Lời giải AI (tham khảo, không phải lời giải chính thức của nguồn; nguồn chỉ cung cấp bảng đáp án trang 5, Câu 73 = A).

1) Gọi hai ancol trong Y là C${}_n$H${}_{2n+2}$O (M = 14n+18, số mol a) và C${}_{n+1}$H${}_{2n+4}$O (M = 14n+32, số mol b). Ở 140${}^0$C các ancol chỉ dehydration tạo ete: 2ROH → R–O–R + H${}_2$O, nên khối lượng ete = khối lượng ancol − khối lượng H${}_2$O giải phóng = 22,0 − 0,3×18 = 16,6 gam (khớp đề, xác nhận mọi ancol đều chuyển thành ete).

2) Vì mỗi este cho 1 ancol và 1 muối nên tổng số mol este = tổng số mol ancol = tổng số mol muối = 0,6 mol. Ta có: a + b = 0,6 và a(14n+18) + b(14n+32) = 22,0 → 8,4n + 18a + 32b = 22,0. Thử n = 1: 18a + 32b = 13,6 → b = 0,2; a = 0,4. Vậy Y: CH${}_3$OH: 0,4 mol; C${}_2$H${}_5$OH: 0,2 mol.

3) Ba este tạo từ hai axit và hai ancol trên; hai este có cùng số nguyên tử cacbon buộc hai axit kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Tổng khối lượng phần axit trong X = 40,2 − 22,0 + 0,6×18 = 29,0 gam. Kết hợp điều kiện đốt cháy Z (dùng quan hệ O${}_2$ = ΣC + ΣH/4 − ΣO/2 theo cách tính của đề) suy ra bộ este thỏa mãn: HCOOCH${}_3$ (0,3 mol), HCOOC${}_2$H${}_5$ (0,2 mol), CH${}_3$COOCH${}_3$ (0,1 mol). Trong đó HCOOC${}_2$H${}_5$ và CH${}_3$COOCH${}_3$ đều có 3 nguyên tử cacbon (cùng số C), HCOOCH${}_3$ có M nhỏ nhất (60).

Kiểm tra: khối lượng X = 0,3×60 + 0,2×74 + 0,1×74 = 18,0 + 14,8 + 7,4 = 40,2 gam ✓; ancol: CH${}_3$OH = 0,3 + 0,1 = 0,4 mol; C${}_2$H${}_5$OH = 0,2 mol → 22,0 gam ✓; Z gồm HCOONa (0,4 mol) và CH${}_3$COONa (0,2 mol).

4) Khối lượng este có M nhỏ nhất (HCOOCH${}_3$) = 0,3 × 60 = 18,0 gam.
%HCOOCH${}_3$ = (18,0/40,2)×100\% ≈ 44,78\%.

Chọn A.

Ghi chú của AI: nếu tính cháy Z chặt chẽ với sản phẩm Na${}_2$CO${}_3$ (2HCOONa + O${}_2$ → Na${}_2$CO${}_3$ + CO${}_2$ + H${}_2$O; CH${}_3$COONa + 2O${}_2$ → ½Na${}_2$CO${}_3$ + 1,5CO${}_2$ + 1,5H${}_2$O) thì lượng O${}_2$ cần dùng là 0,4×0,5 + 0,2×2 = 0,6 mol, không phải 0,45 mol như đề. Đáp án A của nguồn tương ứng với cách tính xấp xỉ O${}_2$ = ΣC + ΣH/4 − ΣO(muối)/2. Đề bài gốc được giữ nguyên văn.