by Hỗn hợp X gồm 2 chất hữu cơ đều no, mạch hở có công thức phân tử là C$_{2}$H$_{8}$O$_{3}$N$_{2}$ và C$_{3}$H$_{10}$O$_{4}$N$_{2}$. Cho a gam X tác dụng với dung dịch KOH (vừa đủ), thu được dung dịch Y và 1,792 lít (đktc) hỗn hợp Z gồm hai chất khí đều làm xanh giấy quỳ tím ẩm, tỉ khối của Z so với H$_{2}$ bằng 17,25. Cô cạn Y, thu được m gam hỗn hợp T gồm 3 muối khan. Biết rằng trong Z không có hợp chất đa chức. Phần trăm khối lượng của muối có phân tử khối nhỏ nhất trong T có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 23%.
B. 31%.
C. 46%.
D. 8%.
Hướng dẫn
Chọn đáp án là: A
Phương pháp giải:
C$_{2}$H$_{8}$O$_{3}$N$_{2}$ có công thức cấu tạo là C$_{2}$H$_{5}$NH$_{3}$NO$_{3}$ (hoặc (CH$_{3}$)$_{2}$NH$_{2}$NO$_{3}$)
C$_{2}$H$_{5}$NH$_{3}$NO$_{3}$ + KOH → C$_{2}$H$_{5}$NH$_{2}$ + KNO$_{3}$ + H$_{2}$O
Vậy C$_{2}$H$_{8}$O$_{3}$N$_{2}$ tạo ra khí là C$_{2}$H$_{5}$NH$_{2}$ (M = 45 g/mol) và muối KNO$_{3}$
Vì Z gồm 2 khí làm xanh quỳ ẩm và M$_{Z}$ = 17,25.2 = 34,5 < 45 g/mol nên Z còn một khí còn lại có M < 34,5g/mol
⟹ khí này là NH$_{3}$ hoặc CH$_{3}$NH$_{2}$
Vì T có chứa 3 muối nên C$_{3}$H$_{10}$O$_{4}$N$_{2}$ tạo ra 2 muối (khác KNO$_{3}$)
⟹ CTCT của C$_{3}$H$_{10}$O$_{4}$N$_{2}$ có thể là HCOONH$_{3}$CH$_{2}$COONH$_{4}$
⟹ tính số mol từng chất trong X dựa vào số mol và khối lượng mol của hỗn hợp khí
⟹ thành phần của hh muối T
Lời giải chi tiết:
C$_{2}$H$_{8}$O$_{3}$N$_{2}$ có công thức cấu tạo là C$_{2}$H$_{5}$NH$_{3}$NO$_{3}$ (hoặc (CH$_{3}$)$_{2}$NH$_{2}$NO$_{3}$)
C$_{2}$H$_{5}$NH$_{3}$NO$_{3}$ + KOH → C$_{2}$H$_{5}$NH$_{2}$ + KNO$_{3}$ + H$_{2}$O
Vậy C$_{2}$H$_{8}$O$_{3}$N$_{2}$ tạo ra khí là C$_{2}$H$_{5}$NH$_{2}$ (M = 45 g/mol) và muối KNO$_{3}$
Vì Z gồm 2 khí làm xanh quỳ ẩm và M$_{Z}$ = 17,25.2 = 34,5 < 45 g/mol nên Z còn một khí còn lại có M < 34,5g/mol
⟹ khí này là NH$_{3}$ hoặc CH$_{3}$NH$_{2}$
Vì T có chứa 3 muối nên C$_{3}$H$_{10}$O$_{4}$N$_{2}$ tạo ra 2 muối (khác KNO$_{3}$)
⟹ CTCT của C$_{3}$H$_{10}$O$_{4}$N$_{2}$ có thể là HCOONH$_{3}$CH$_{2}$COONH$_{4}$
HCOONH$_{3}$CH$_{2}$COONH$_{4}$ + KOH → HCOOK + H$_{2}$NCH$_{2}$COOK + NH$_{3}$ + H$_{2}$O
Đặt n$_{NH3}$ = x mol và n$_{C2H5NH2}$ = y mol ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}x + y = 0,08\\\frac{{17{\rm{x}} + 45y}}{{x + y}} = 34,5\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0,03\\y = 0,05\end{array} \right.\)
Nên hỗn hợp muối T có \(\left\{ \begin{array}{l}KN{O_3}:0,05\\HCOOK:0,03\\{H_2}NC{H_2}COOK:0,03\end{array} \right.\)
Muối có PTK nhỏ nhất trong T là HCOOK:
\(\% {m_{HCOOK}} = \frac{{0,03.84}}{{0,03.84 + 0,05.101 + 113.0,03}}.100\% = 23\% \)
Đáp án A
