Câu hỏi: Hỗn hợp E gồm chất X (C4H12N2O4) và chất Y (C3H12N2O3). X là muối của axit hữu cơ đa chức, Y là muối của một axit vô cơ. Cho 5,52 gam E tác dụng với dung dịch NaOH dư, đun nóng, thu được 0,08 mol hai khí (có tỉ lệ mol 1 : 3) và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m bằng bao nhiêu?
A. 6,25.
B. 5,08.
C. 3,46.
D. 4,68.
A. 6,25.
B. 5,08.
C. 3,46.
D. 4,68.
Phương pháp giải:
Xác định CTCT của X và Y dựa vào phản ứng với NaOH tạo 2 khí.
* TH1: X là C2H4(COONH4)2 tạo khí NH3 và Y là (CH3NH3)2CO3 tạo khí CH3NH2.
* TH2: X là CH2(COONH4)(COOH3NCH3) tạo khí NH3; CH3NH2 và Y là (CH3NH3)2CO3 tạo khí CH3NH2.
Dựa vào khối lượng E và số mol khí ⟹ trường hợp thỏa mãn ⟹ m.
Giải chi tiết:
* TH1: X là C2H4(COONH4)2 tạo khí NH3 và Y là (CH3NH3)2CO3 tạo khí CH3NH2.
Gọi số mol X và Y lần lượt là a và b (mol)
⟹ nNH3 = 2a (mol) và nCH3NH2 = 2b (mol)
+ a > b ⟹ $\dfrac{2a}{2b}=3$ mà 2a + 2b = 0,08 ⟹ a = 0,03 và b = 0,01.
⟹ mE = 152a + 124b = 5,8 (g) ≠ 5,52 (g) ⟹ Loại.
+ a < b ⟹ $\dfrac{2a}{2b}=\dfrac{1}{3}$ mà 2a + 2b = 0,08 ⟹ a = 0,01 và b = 0,03.
⟹ mE = 152a + 124b = 5,24 (g) ≠ 5,52 (g) ⟹ Loại.
* TH2: X là CH2(COONH4)(COOH3NCH3) tạo khí NH3; CH3NH2 và Y là (CH3NH3)2CO3 tạo khí CH3NH2.
Gọi số mol X và Y lần lượt là x và y (mol)
⟹ nNH3 = x (mol) và nCH3NH2 = x + 2y (mol)
Nhận thấy nCH3NH2 > nNH3 ⟹ $\dfrac{x}{x+2y}=\dfrac{1}{3}$ mà 2x + 2y = 0,08 ⟹ x = y = 0,02 (mol)
⟹ mE = 152x + 124y = 5,52 (g) ⟹ Thỏa mãn.
* E + NaOH → muối gồm CH2(COONa)2 0,02 (mol); Na2CO3 0,02 (mol)
Vậy m = mmuối = 148.0,02 + 106.0,02 = 5,08 gam.
Xác định CTCT của X và Y dựa vào phản ứng với NaOH tạo 2 khí.
* TH1: X là C2H4(COONH4)2 tạo khí NH3 và Y là (CH3NH3)2CO3 tạo khí CH3NH2.
* TH2: X là CH2(COONH4)(COOH3NCH3) tạo khí NH3; CH3NH2 và Y là (CH3NH3)2CO3 tạo khí CH3NH2.
Dựa vào khối lượng E và số mol khí ⟹ trường hợp thỏa mãn ⟹ m.
Giải chi tiết:
* TH1: X là C2H4(COONH4)2 tạo khí NH3 và Y là (CH3NH3)2CO3 tạo khí CH3NH2.
Gọi số mol X và Y lần lượt là a và b (mol)
⟹ nNH3 = 2a (mol) và nCH3NH2 = 2b (mol)
+ a > b ⟹ $\dfrac{2a}{2b}=3$ mà 2a + 2b = 0,08 ⟹ a = 0,03 và b = 0,01.
⟹ mE = 152a + 124b = 5,8 (g) ≠ 5,52 (g) ⟹ Loại.
+ a < b ⟹ $\dfrac{2a}{2b}=\dfrac{1}{3}$ mà 2a + 2b = 0,08 ⟹ a = 0,01 và b = 0,03.
⟹ mE = 152a + 124b = 5,24 (g) ≠ 5,52 (g) ⟹ Loại.
* TH2: X là CH2(COONH4)(COOH3NCH3) tạo khí NH3; CH3NH2 và Y là (CH3NH3)2CO3 tạo khí CH3NH2.
Gọi số mol X và Y lần lượt là x và y (mol)
⟹ nNH3 = x (mol) và nCH3NH2 = x + 2y (mol)
Nhận thấy nCH3NH2 > nNH3 ⟹ $\dfrac{x}{x+2y}=\dfrac{1}{3}$ mà 2x + 2y = 0,08 ⟹ x = y = 0,02 (mol)
⟹ mE = 152x + 124y = 5,52 (g) ⟹ Thỏa mãn.
* E + NaOH → muối gồm CH2(COONa)2 0,02 (mol); Na2CO3 0,02 (mol)
Vậy m = mmuối = 148.0,02 + 106.0,02 = 5,08 gam.
Đáp án B.