by Hỗn hợp X gồm 1 mol amin no, mạch hở A và 2 mol amino axit no, mạch hở B tác dụng vừa đủ với 4 mol HCl hoặc 4 mol NaOH. Nếu đốt cháy một phần hỗn hợp X (nặng a gam) cần vừa đủ 38,976 lít O$_{2}$ (đktc) thu được 5,376 lít khí N$_{2}$ (đktc). Mặt khác, cho a gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl dư, sau phản ứng thu được m gam muối. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 70.
B. 40.
C. 50.
D. 60.
Hướng dẫn
Chọn đáp án là: D
Phương pháp giải:
– Khi X + 4 mol HCl ⇒ X có 4 mol N ⇒ số N trong A, B
– Khi X + 4 mol NaOH ⇒ X có 4 mol COOH ⇒ số nhóm COOH trong B
⇒ Công thức tổng quát của A và B
(Amin: C$_{n}$H$_{2n+2+m}$N$_{m}$ ; Amino axit: C$_{n}$H$_{2n+2+m-2k}$O$_{2k}$N$_{m}$)
Dựa vào phản ứng cháy ⇒ số mol N trong X và khối lượng X
⇒ n$_{HCl}$ = n$_{N}$ ⇒ Bảo toàn khối lượng: m$_{muối}$ = m$_{X}$ + m$_{HCl}$
Lời giải chi tiết:
– Khi X + 4 mol HCl ⇒ X có 4 mol N ⇒ A là diamin và B có 1 nhóm NH$_{2}$
– Khi X + 4 mol NaOH ⇒ X có 4 mol COOH ⇒ B có 2 nhóm COOH
Vậy X gồm: C$_{n}$H$_{2n+4}$N$_{2}$ và C$_{m}$H$_{2m-1}$O$_{4}$N
– Phản ứng cháy: n$_{O2}$ = 38,976: 22,4 = 1,74 mol ; n$_{N2}$ = 5,376: 22,4 = 0,24 mol
Tỷ lệ mlol trong X là: n$_{A}$ = x mol ; n$_{Y}$ = 2x mol
C$_{n}$H$_{2n+4}$N$_{2}$ + (1,5n + 1)O$_{2}$ → nCO$_{2}$ + (n + 2)H$_{2}$O + N$_{2}$
Mol x
C$_{m}$H$_{2m-1}$O$_{4}$N + (1,5m – 2,25)O$_{2}$ → mCO$_{2}$ + (m – 0,5)H$_{2}$O + 0,5N$_{2}$
Mol 2x
⇒ n$_{N2}$ = x + 0,5.2x = 0,24 ⇒ x = 0,12 mol
n$_{O2}$ = 0,12.(1,5n + 1) + 0,24.(1,5m – 2,25) = 1,74
⇒ n + 2m = 12
Ta có: m$_{X}$ = 0,12(14n + 28) + 0,24(14m + 77) = 1,68(n + 2m) + 21,84 = 42g
B. ảo toàn N: n$_{N(X)}$ = 2n$_{N2}$ = 0,48 mol
– Khi X + HCl: n$_{HCl}$ = n$_{N}$ = 0,48 mol
B. ảo toàn khối lượng: m$_{muối}$ = m$_{X}$ + m$_{HCl}$ =42 + 0,48.36,5 = 59,52g (Gần nhất với giá trị 60g)
Đáp án D
