Câu hỏi: Hỗn hợp E gồm chất X ( ${{C}_{m}}{{H}_{2m+4}}{{O}_{4}}{{N}_{2}}$ ) là muối của axit cacboxylic hai chức và chất Y ( ${{C}_{n}}{{H}_{2n+3}}{{O}_{2}}N$ ) là muối của axit cacboxylic đơn chức. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol E cần dùng vừa đủ 0,58 mol O2, thu được N2, CO2 và 0,84 mol H2O. Mặt khác, cho 0,2 mol E tác dụng hết với dung dịch NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được một chất khí làm xanh quỳ tím ẩm và m gam hỗn hợp hai muối khan. Giá trị của m là
A. 18,56.
B. 23,76.
C. 24,88.
D. 22,64.
A. 18,56.
B. 23,76.
C. 24,88.
D. 22,64.
Quá trình quy đổi:
X $({{C}_{m}}{{H}_{2m+4}}{{O}_{4}}{{N}_{2}})\to {{(C{{H}_{2}})}_{a}}{{(C{{O}_{2}})}_{2}}{{(N{{H}_{3}})}_{2}}{{H}_{2}}$ : x mol (với a = m – 2)
Y $({{C}_{n}}{{H}_{2n+3}}{{O}_{2}}N)\to {{(C{{H}_{2}})}_{b}}(C{{O}_{2}})(N{{H}_{3}}){{H}_{2}}$ : y mol (với b = n – 1)
→ Quy đổi E thành CH2 (z mol); H2 (x + y mol); CO2 (2x + y mol) và NH3 (2x + y mol).
Sơ đồ phản ứng: $\left\{ \begin{aligned}
& C{{H}_{2}}:z\ mol \\
& {{H}_{2}}:x+y\ mol \\
& C{{O}_{2}}:2\text{x}+y\ mol \\
& N{{H}_{3}}:2\text{x}+y\ mol \\
\end{aligned} \right.\left\langle \begin{aligned}
& \xrightarrow[0,58\ mol]{+{{O}_{2}}}\left\{ \begin{aligned}
& C{{O}_{2}};{{N}_{2}} \\
& {{H}_{2}}O:0,84\ mol \\
\end{aligned} \right. \\
& \xrightarrow{+NaOH}Muoi+2\uparrow \\
\end{aligned} \right.$
Ta có: x + y = 0,2 (1)
Bảo toàn nguyên tố H: ${{n}_{{{H}_{2}}O}}=z+x+y+1,5(2\text{x}+y)=0,84$ (2)
Bảo toàn electron: $6\text{z}+3(2\text{x}+y)+2(x+y)=0,58.4$ (3)
Từ (1), (2) và (3) suy ra: $x=0,12;y=0,08;z=0,16$
$\to 0,12\text{a}+0,08b=0,16\to a=0;b=2$ là nghiệm duy nhất của phương trình.
→ X là (COONH4)2 (0,12 mol) và Y là C2H5COONH4 (0,08 mol).
→ Muối gồm (COONa)2 0,12 mol và C2H5COONa (0,08 mol).
$\to m=0,12.134+0,08.96=23,76\ gam$
X $({{C}_{m}}{{H}_{2m+4}}{{O}_{4}}{{N}_{2}})\to {{(C{{H}_{2}})}_{a}}{{(C{{O}_{2}})}_{2}}{{(N{{H}_{3}})}_{2}}{{H}_{2}}$ : x mol (với a = m – 2)
Y $({{C}_{n}}{{H}_{2n+3}}{{O}_{2}}N)\to {{(C{{H}_{2}})}_{b}}(C{{O}_{2}})(N{{H}_{3}}){{H}_{2}}$ : y mol (với b = n – 1)
→ Quy đổi E thành CH2 (z mol); H2 (x + y mol); CO2 (2x + y mol) và NH3 (2x + y mol).
Sơ đồ phản ứng: $\left\{ \begin{aligned}
& C{{H}_{2}}:z\ mol \\
& {{H}_{2}}:x+y\ mol \\
& C{{O}_{2}}:2\text{x}+y\ mol \\
& N{{H}_{3}}:2\text{x}+y\ mol \\
\end{aligned} \right.\left\langle \begin{aligned}
& \xrightarrow[0,58\ mol]{+{{O}_{2}}}\left\{ \begin{aligned}
& C{{O}_{2}};{{N}_{2}} \\
& {{H}_{2}}O:0,84\ mol \\
\end{aligned} \right. \\
& \xrightarrow{+NaOH}Muoi+2\uparrow \\
\end{aligned} \right.$
Ta có: x + y = 0,2 (1)
Bảo toàn nguyên tố H: ${{n}_{{{H}_{2}}O}}=z+x+y+1,5(2\text{x}+y)=0,84$ (2)
Bảo toàn electron: $6\text{z}+3(2\text{x}+y)+2(x+y)=0,58.4$ (3)
Từ (1), (2) và (3) suy ra: $x=0,12;y=0,08;z=0,16$
$\to 0,12\text{a}+0,08b=0,16\to a=0;b=2$ là nghiệm duy nhất của phương trình.
→ X là (COONH4)2 (0,12 mol) và Y là C2H5COONH4 (0,08 mol).
→ Muối gồm (COONa)2 0,12 mol và C2H5COONa (0,08 mol).
$\to m=0,12.134+0,08.96=23,76\ gam$
Đáp án B.