Hỗn hợp X gồm glyxin, axit glutamic và hai axit cacboxylic no, đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Cho m gam X tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch NaOH 1M, thu được 41,05 gam hỗn hợp muối. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam X cần dùng 17,64 lít khí O$_{2}$. Cho sản phẩm cháy qua dung dịch H$_{2}$SO$_{4}$ đặc, dư thì thu được 20,72 lít hỗn hợp khí CO$_{2}$ và N$_{2}$. Thể tích các khí đo ở đktc. Thành phần % theo khối lượng của axit cacboxylic có phân tử khối lớn hơn trong X gần nhất là

Hỗn hợp X gồm glyxin, axit glutamic và hai axit cacboxylic no, đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Cho m gam X tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch NaOH 1M, thu được 41,05 gam hỗn hợp muối. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam X cần dùng 17,64 lít khí O$_{2}$. Cho sản phẩm cháy qua dung dịch H$_{2}$SO$_{4}$ đặc, dư thì thu được 20,72 lít hỗn hợp khí CO$_{2}$ và N$_{2}$. Thể tích các khí đo ở đktc. Thành phần % theo khối lượng của axit cacboxylic có phân tử khối lớn hơn trong X gần nhất là

A. 14,0%.

B. 19,6%.

C. 30,6%.

D. 20,0%.

Hướng dẫn

Chọn đáp án là: D

Lời giải chi tiết:

*Xét phản ứng của X và NaOH: X + NaOH → Muối + H$_{2}$O

n$_{COOH}$ = n$_{NaOH pư}$ = n$_{H2O }$= 0,5 mol

B. TKL: m$_{X}$ = m $_{muối }$+ m$_{H2O}$ – m$_{NaOH}$ = 41,05 + 0,5.18 – 0,5.40 = 30,05 gam

*Xét phản ứng đốt cháy X trong O$_{2}$:

n$_{O2}$ = 0,7875 mol; n$_{CO2+N2}$ = 0,925 mol

Đặt số mol của CO$_{2}$, H$_{2}$O, N$_{2}$ lần lượt là x, y, z (mol)

+ BTKL: m$_{X}$ + m$_{O2}$ = m$_{CO2 }$+ m$_{H2O }$+ m$_{N2}$ ⇒ 30,05 + 0,7875.32 = 44x + 18y + 28z (1)

+ BTNT “O”: n$_{O(X) }$+ n$_{O2}$ = 2n$_{CO2}$ + n$_{H2O}$ ⇒ 2.0,5 + 2.0,7875 = 2x + y (2)

+ n$_{CO2+N2}$ = x + z = 0,925 (3)

Giải hệ (1) (2) (3) được x = 0,85; y = 0,875; z = 0,075

– Khi đốt axit no, đơn chức, mạch hở ta thu được số mol H$_{2}$O bằng số mol CO$_{2}$ nên sự chênh lệch số mol của CO$_{2 }$và H$_{2}$O là do Gly và Glu gây ra.

Giả sử C$_{2}$H$_{5}$O$_{2}$N (a mol) và C$_{5}$H$_{9}$O$_{4}$N (b mol)

C$_{2}$H$_{5}$O$_{2}$N → 2CO$_{2}$ + 2,5H$_{2}$O ⇒ n$_{H2O}$ – n$_{CO2}$ = 0,5n$_{Gly }$(*)

C$_{5}$H$_{9}$O$_{4}$N → 5CO$_{2}$ + 4,5H$_{2}$O ⇒ n$_{H2O}$ – n$_{CO2}$ = -0,5n$_{Glu}$ (**)

Cộng (*) và (**) được: ∑n$_{H2O}$ – ∑n$_{CO2}$ = 0,5n$_{Gly }$- 0,5n$_{Glu}$ ⇒ 0,5a – 0,5b = 0,875 – 0,85 (4)

Mặt khác, BTNT “N”: n$_{Gly}$ + n$_{Glu }$= 2n$_{N2}$ ⇒ a + b = 2.0,075 (5)

Giải hệ (4) và (5) được a = 0,1 và b = 0,05

Suy ra: n$_{RCOOH}$ = n$_{NaOH}$ – n$_{Gly }$- 2n$_{Glu}$ = 0,5 – 0,1 – 2.0,05 = 0,3 mol

B. TNT “C”: n$_{C(RCOOH)}$ = n$_{CO2}$ – 2n$_{Gly}$ – 5n$_{Glu }$= 0,85 – 2.0,1 – 5.0,05 = 0,4 mol

⇒ Số C trung bình = 0,4 : 0,3 = 1,33

Do 2 axit là đồng đẳng kế tiếp nên 2 axit là HCOOH (u mol) và CH$_{3}$COOH (v mol)

Giải hệ: n$_{RCOOH}$ = u + v = 0,3 và n$_{C(RCOOH) }$= u + 2v = 0,4 được u = 0,2 và v = 0,1

⇒ %m$_{CH3COOH }$= (0,1.60/30,05).100% = 19,97% gần nhất với 20%

Đáp án D