by Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp X gồm metylamin, đimetylamin và trimetylamin cần dùng 0,3 mol O$_{2}$ thu được CO$_{2}$, H$_{2}$O và N$_{2}$. Nếu lấy 11,4 gam X trên tác dụng với dung dịch HNO$_{3}$ dư, thu được lượng muối là
A. 22,35 gam.
B. 31,56 gam.
C. 23,08 gam.
D. 30,30 gam.
Hướng dẫn
Chọn đáp án là: D
Phương pháp giải:
Xét quá trình đốt cháy: Đặt số mol CO$_{2}$ = a(mol) và H$_{2}$O = b (mol)
Lập hệ với n$_{amin}$ = (n$_{H2O}$ – n$_{CO2}$)/2 và bảo toàn nguyên tố O: 2n$_{O2}$ = 2n$_{CO2}$ + n$_{H2O}$ ta tìm được a, b = ?
B. TKL tìm được m$_{X}$ = m$_{C}$ + m$_{H}$ + m$_{N}$ . Từ đó tìm được: M$_{X}$ = m$_{X}$ : n$_{X}$ = ?
Xét quá trình pư với HNO$_{3}$.
Tìm được n$_{HNO3}$ = n$_{X}$ . Sau đó bảo toàn khối lượng: m$_{muối}$ = m$_{X}$ + m$_{HNO3}$
Lời giải chi tiết:
Đặt công thức chung của 3 amin có dạng: C$_{n}$H$_{2n+3}$N: 0,1 (mol)
Xét quá trình cháy
PT cháy: C$_{n}$H$_{2n+3}$N + (3n+ 1,5)/2O$_{2}$ \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) nCO$_{2}$ + (n+1,5)H$_{2}$O + 0,5nN$_{2}$ (1)
Đặt \(\left\{ \begin{array}{l}C{O_2}:a\,(mol)\\{H_2}O:\,b\,(mol)\end{array} \right.\)
Đốt cháy amin trên có: n$_{amin}$ = (n$_{H2O}$ – n$_{CO2}$)/1,5 → 0,1 = (b – a)/1,5 hay b – a = 0,15 (I)
B. TNT “O”: 2n$_{CO2}$ + n$_{H2O}$ = 2n$_{O2}$ → 2a + b = 2.0,3 (II)
giải hệ (I) và (II) ta được: a = 0,15 và b = 0,3 → \(\left\{ \begin{array}{l}C{O_2}:0,15\,(mol)\\{H_2}O:\,0,3\,(mol)\end{array} \right.\)
B. TKL ta có: m$_{amin}$ = m$_{C}$ + m$_{H}$ + m$_{N}$ = 0,15.12 + 0,3.2 + 0,1.14 = 3,8 (g)
→ Phân tử khối trung bình của amin là: M$_{amin}$ = m$_{amin}$ : n$_{amin}$ = 3,8 : 0,1 = 38 (g/mol)
Xét quá trình phản ứng với HNO$_{3}$
n$_{amin}$ = m$_{amin}$ : M$_{amin}$ = 11,4 : 38 = 0,3 (mol)
PTHH: C$_{n}$H$_{2n+1}$NH$_{2}$ + HNO$_{3}$ → C$_{n}$H$_{2n+1}$NH$_{3}$NO$_{3}$ (2)
(mol) 0,3 → 0,3
Theo PTHH (2): n$_{HNO3}$ = n$_{CnH2n+1NH2}$ = 0,3 (mol)
B. TKL ta có: m$_{muối}$ = m$_{CnH2n+1NH3NO3}$ = m$_{CnH2n+1NH2}$+m$_{HNO3}$ = 11,4 + 0,3.63 = 30,3 (g)
Đáp án D
