by X là hỗn hợp gồm một amin đơn chức E và O$_{2}$ (có tỉ lệ mol tương ứng là 2 : 9). Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X, sau đó cho sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch Ca(OH)$_{2}$ dư thì thu được khí Y có tỉ khối so với He bằng 7,6. Biết các quá trình xảy ra hoàn toàn. Số đồng phân cấu tạo của E là
A. 4
B. 8
C. 2
D. 1
Hướng dẫn
Chọn đáp án là: C
Phương pháp giải:
+ Giả sử X gồm 2 mol amin E (C$_{x}$H$_{y}$N) và 9 mol O$_{2}$.
+ Y gồm N$_{2}$ và O$_{2}$ dư → E phản ứng hết; n$_{N2}$ = 1 mol.
M$_{Y}$ = 7,6.4 = 30,4. Dựa vào phương pháp đường chéo, tìm được n$_{N2 (Y)}$ : n$_{O2}$ $_{(Y)}$ = 2:3 → số mol O$_{2}$ dư, số mol O$_{2}$ phản ứng.
+ Viết phương trình phản ứng cháy, dựa vào số mol E và số mol O$_{2}$ phản ứng để mối liên hệ giữa x, y.
Lời giải chi tiết:
+ Giả sử X gồm 2 mol amin E (C$_{x}$H$_{y}$N) và 9 mol O$_{2}$.
+ Y gồm N$_{2}$ và O$_{2}$ dư → E phản ứng hết. n$_{N2}$ = 1 mol.
\(\begin{array}{*{20}{l}}{{d_{Y/He}} = 7,6 \Rightarrow {M_Y} = 7,6.4 = 30,4.}\\{PP\,duong\,cheo \Rightarrow \frac{{{n_{{N_2}}}}}{{{n_{{O_2}(du)}}}} = \frac{{\left| {32 – 30,4} \right|}}{{\left| {28 – 30,4} \right|}} = \frac{2}{3}}\\{ \Rightarrow {n_{{O_2}(du)}} = 1,5{n_{{N_2}}} = 1,5\,mol \Rightarrow {n_{{O_2}(pu)}} = 9 – 1,5 = 7,5mol}\end{array}\)
C$_{x}$H$_{y}$N + (x + 0,25y) O$_{2}$ → xCO$_{2}$ + 0,5yH$_{2}$O + 0,5N$_{2}$
2 7,5
⇒ 2(x + 0,25y) = 7,5 ⇒ 4x + y = 15 ⇒ x = 2; y = 7
Ứng với công thức C$_{2}$H$_{7}$N, có 2 đồng phân cấu tạo: CH$_{3}$CH$_{2}$NH$_{2}$ và CH$_{3}$NHCH$_{3}$.
Đáp án C
