by Cho hỗn hợp M gồm 2 axit cacboxylic X, Y (cùng dãy đồng đẳng, có số mol bằng nhau , M$_{X}$ < M$_{Y}$) và 1 amino axit Z (phân tử có 1 nhóm NH$_{2}$). Đốt cháy hoàn toàn 0,4 mol hỗn hợp M thu được khí N$_{2}$ ; 14,56 lit CO$_{2}$ (dktc) và 12,6g H$_{2}$O. Cho 0,3 mol M phản ứng với vừa đủ với dung dịch x mol HCl. Nhận xét nào sau đây không đúng:
A. Giá trị của x = 0,075
B. X có phản ứng tráng bạc
C. %m$_{Y(M)}$ = 40%
D. %m$_{Z(M)}$ = 32,05%
Hướng dẫn
Chọn đáp án là: C
Phương pháp giải:
B. ảo toàn nguyên tố. Phương pháp trung bình
– Từ số mol các chất sản phẩm ⇒ số mol C trung bình các chất trong hỗn hợp đầu
⇒ Biện luận các chất trong hỗn hợp.
(Chú ý 2 axit cùng dãy đồng đẳng và Z chỉ có 1 nhóm NH$_{2}$)
Lời giải chi tiết:
n$_{CO2}$ = 14,56 : 22,4 = 0,65 mol ; n$_{H2O}$ = 12,6: 18 = 0,7 mol
⇒ n$_{C}$ = n$_{CO2}$ = 0,65 mol ; n$_{H}$ = 2n$_{H2O}$ = 1,4 mol
⇒ Số C trung bình = 0,65 : 0,4 = 1,625
⇒ M phải có 1 chất có 1 C ⇒ không thể là amino axit (số C > 1)
⇒ M có HCOOH (X)
Y cùng dãy đồng đẳng với X ⇒ Y cũng là axit no đơn chức mạch hở dạng C$_{n}$H$_{2n}$O$_{2}$
⇒ Khi đốt cháy C$_{n}$H$_{2n}$O$_{2}$ sẽ tạo số mol CO$_{2}$ = số mol H$_{2}$O
A. mino axit Z có dạng: C$_{n}$H$_{2n+1-2k}$O$_{2t}$N (k ≥ 0 là số liên kết pi trong phân tử, t > 0 là số mol COOH)
Đốt cháy: C$_{n}$H$_{2n+1-2k}$O$_{2t}$N + O$_{2}$ → nCO$_{2}$ + (n + 0,5 – 2k)H$_{2}$O + 0,5N$_{2}$
Vì: n$_{H2O}$ > n$_{CO2}$ ⇒ n < (n + 0,5 – 2k) ⇒ k < 0,25 ⇒ k = 0 ⇒ Z là amino axit no đơn chức 1 nhóm COOH và 1 nhóm NH$_{2}$.
⇒ n$_{H2O}$ – n$_{CO2}$ = 0,5n$_{Z}$ = n$_{N2}$ = 0,7 – 0,65 = 0,05 mol ⇒ n$_{NH2}$ = 2n$_{N2}$ = 0,1 mol = n$_{Z}$
Vậy 0,4 mol M có 0,1 mol Z
⇒ xét 0,3 mol M có: 0,1.0,3/0,4 = 0,075 mol Z
Khi M + HCl thì chỉ có Z phản ứng: n$_{Z}$ = n$_{HCl}$ = 0,075 mol (-NH$_{2}$ + HCl → -NH$_{3}$Cl)
Vì X, Y có số mol bằng nhau . Lại có: n$_{X}$ + n$_{Y}$ + n$_{Z}$ = 0,4
⇒ n$_{X}$ = n$_{Y}$ = ½ (n$_{M}$ – n$_{Z}$) = ½ (0,4 – 0,1) = 0,15 mol
– Tính khối lượng của M: 0,4 mol M đốt cháy tạo 0,65 mol CO$_{2}$ ; 0,7 mol H$_{2}$O và 0,05 mol N$_{2}$
B. ảo toàn nguyên tố: m$_{M}$ = m$_{C}$ + m$_{H}$ + m$_{O(M)}$ + m$_{N}$
(n$_{O(M)}$ = 2n$_{COO}$ = 2n$_{M}$ = 0,8 mol vì các chất trong M đều có 1 nhóm COOH)
⇒ m$_{M}$ = 12.0,65 + 1,4.1 + 0,1.14 = 10,6g
%m$_{X}$ = 46.0,15: 10,6 = 65,09% ⇒ %m$_{Y}$ + %m$_{Z}$ = 100% – 65,09% = 34,91%
⇒ %m$_{Y}$ < 34,91% ⇒ Đáp án C không phù hợp
Đáp án C
