T

Cho hỗn hợp E gồm X (CmH2m+4O4N2) là muối của axit cacboxylic đa...

Câu hỏi: Cho hỗn hợp E gồm X (Cm​H2m+4​O4​N2​) là muối của axit cacboxylic đa chức và chất
Y (Cn​H2n+4​ O3​N2​). Đốt cháy hoàn toàn 0,3 mol E cần vừa đủ 1,3 mol O2​, thu được H2​O, N2​ và 1,0 mol CO2​. Mặt khác, cho 0,3 mol E tác dụng hết với lượng dư dung dịch NaOH đun nóng, thu được etylamin duy nhất và dung dịch chứa m gam hỗn hợp hai muối. Giá trị của m là
A. $34,4.~$
B. $30,4~$
C. $32,6~~$
D. $35,3.$
Phương pháp:
Giả sử 0,3 mol hỗn hợp E gồm x mol X (Cm​H2m+4 ​O4​N2​) và y mol Y (Cn​H2n+4​O3​N2​).
Từ số mol hỗn hợp E, số mol CO2​ và số mol O2​ tìm được x và y
Khi có x và y biện luận để tìm được m và n.
Khi có m và n, dựa vào dữ kiện về phản ứng với dung dịch NaOH để tìm được công thức cấu tạo của X và Y. Từ phương trình hóa học tìm được giá trị khối lượng muối.
Hướng dẫn giải:
Giả sử 0,3 mol hỗn hợp E gồm x mol X (Cm​H2m+4 ​O4​N2​) và y mol Y (Cn​H2n+4​O3​N2​).
$\Rightarrow $ nE​ = x + y = 0,3 (1)
*Khi đốt cháy hoàn toàn E:
$\begin{aligned}
& \text{Cm}{{\text{H}}_{2m+4}}{{\text{O}}_{4}}{{\text{N}}_{2}}+(1,5\text{m}-1){{\text{O}}_{2}}\to \text{mC}{{\text{O}}_{2}}+(\text{m}+2){{\text{H}}_{2}}\text{O}+{{\text{N}}_{2}} \\
& x \to \left( 1,5m-1 \right)x \to mx \\
\end{aligned}$
$\begin{aligned}
& {{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2\text{n}+4}}{{\text{O}}_{3}}{{\text{N}}_{2}}+(1,5\text{n}-0,5){{\text{O}}_{2}}\to \text{nC}{{\text{O}}_{2}}+(\text{n}+2){{\text{H}}_{2}}\text{O}+{{\text{N}}_{2}} \\
& y \to \left( 1,5-0,5 \right)y \to ny \\
\end{aligned}$
Ta có: $\text{nc}{{\text{o}}_{2}}=\text{mx}+\text{ny}=1\left( 2 \right)$
$\text{n}{{\text{o}}_{2}}=(1,5\text{m}-1)\text{x}+(1,5\text{n}-0,5)\text{y}=1,3$
$\Rightarrow 1,5\text{mx}-\text{x}+1,5\text{ny}-0,5\text{y}=1,3$
$\begin{aligned}
& \Rightarrow 1,5(\text{mx}+\text{ny})-\text{x}-0,5\text{y}=1,3 \\
& \Rightarrow 1,5.1,0-(\text{x}+0,5\text{y})=1,3 \\
& \Rightarrow \text{x}+0,5\text{y}=0,2(3) \\
\end{aligned}$
Giải hệ (1) và (3) ta có $x=0,1$ và $y=0,2$
Thay x và y vào (2) ta có $0,1m+0,2n=1,0+m+2n=10$ (*)
Do đun nóng E với NaOH thu được khí etylamin duy nhất nên X có dạng ${{\left( \text{RCOON}{{\text{H}}_{3}}{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}} \right)}_{2}}\Rightarrow \text{m}\ge 6$ (**)
Kết hợp (*) $\left( ** \right)=\left( m=6,n=2 \right)$ hoặc $\left( m=8;n=1 \right)$ hoặc $\left( m=10;n=0 \right)$
+)TH1​: $m=6$ và $n=2~$
Khi đó X là ${{\text{C}}_{6}}{{\text{H}}_{16}}{{\text{O}}_{4}}{{\text{N}}_{2}}$ và Y là ${{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{8}}{{\text{O}}_{3}}{{\text{N}}_{2}}$.
Công thức cấu tạo của X là ${{\left( \text{COON}{{\text{H}}_{3}}{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}} \right)}_{2}}$
Vì cho E tác dụng hết với lượng dư dung dịch NaOH đun nóng, thu được etylamin duy nhất và dung dịch chứa m gam hỗn hợp hai muối nên công thức cấu tạo của Y là ${{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}}\text{N}{{\text{H}}_{3}}\text{N}{{\text{O}}_{3}}$
PTHH:
$\begin{aligned}
& {{\left( \text{COON}{{\text{H}}_{3}}{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}} \right)}_{2}}+2\text{NaOH}\to {{(\text{COONa})}_{2}}+2{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}}\text{N}{{\text{H}}_{2}} \\
& 0,1\to 0,1 \\
\end{aligned}$

$\begin{aligned}
& {{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}}\text{N}{{\text{H}}_{3}}\text{N}{{\text{O}}_{3}}+\text{NaOH}\to {{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}}\text{N}{{\text{H}}_{2}}+\text{NaN}{{\text{O}}_{3}}+{{\text{H}}_{2}}\text{O} \\
& 0,2 \to 0,2 \\
\end{aligned}$
TH2​: $m=8;n=1$
Khi đó Y có CTPT $\text{C}{{\text{H}}_{6}}{{\text{O}}_{3}}{{\text{N}}_{2}}$ chỉ có thể là $\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{N}{{\text{H}}_{3}}\text{N}{{\text{O}}_{3}}\Rightarrow $ Loại vì không thỏa mãn dữ kiện chỉ sinh ra ${{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}}\text{N}{{\text{H}}_{2}}$
TH3​: $m=10;n=0$
Khi đó Y có CTPT ${{\text{H}}_{4}}{{\text{O}}_{3}}{{\text{N}}_{2}}$ chỉ có thể là $\text{N}{{\text{H}}_{4}}\text{N}{{\text{O}}_{3}}\Rightarrow $ Loại vì không thỏa mãn dữ kiện chỉ sinh ra ${{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}}\text{N}{{\text{H}}_{2}}$
Đáp án B.
 

Câu hỏi này có trong đề thi

Quảng cáo

Back
Top