Câu hỏi: Hỗn hợp X gồm glyxin, alanin và axit glutami_C_. Hỗn hợp Y gồm tristearin, tripanmitin và este T (ba chức, mạch hở được tạo bởi từ glixerol và các axit hữu cơ đơn chức, phân tử T có 9 liên kết pi). Đốt cháy hoàn toàn 0,22 mol hỗn hợp X gồm X và Y (biết axit glutamic chiếm 8,7866% về khối lượng) cần dùng 5,19 mol O2, sản phẩm gồm N2, m gam CO2 và 64,44 gam H2O. Mặt khác, cho toàn bộ lượng Z trên vào dung dịch nước Br2 dư thấy có 0,12 mol Br2 tham gia phản ứng. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m
A. 176,18.
B. 151,04.
C. 149,29
D. 166,32.
A. 176,18.
B. 151,04.
C. 149,29
D. 166,32.
Phương pháp:T là este của 3 chức có chứa 9 liên kết c nên T có CTTQ là
${{\text{C}}_{n}}{{\text{H}}_{2n+2-2.9}}{{\text{O}}_{6}}\Leftrightarrow {{\text{C}}_{n}}{{\text{H}}_{2n-16}}{{\text{O}}_{6}}$
Ta thấy: X có: C2H5O2N, C3H7O2N, C5H9NO4 đều là các amino axit no, mạch hở
$\Rightarrow $ H2N-CH2-COOH, CH2, COO
Y có: C57H110O6, C51H98O6, CnH2n-16 O đều là este 3 chức $\Leftrightarrow $ (HCOO)3C3H5, CH2, H2
Vậy có thể quy hỗn hợp Z thành $\left\{ \begin{aligned}
& {{\mathbf{C}}_{2}}{{\mathbf{H}}_{3}}{{\mathbf{O}}_{2}}\mathbf{N}:xmol \\
& {{(\text{HCOO})}_{3}}{{\text{C}}_{3}}{{\text{H}}_{5}}:ymol \\
& \text{C}{{\text{H}}_{2}}:zmol \\
& \text{COO}:\text{tmol} \\
& {{H}_{2}} \\
\end{aligned} \right.$
Vì Z phản ứng với 0,12 mol Br2 nên este T phản ứng với 0,12 mol H2 tạo nên este no, ba chức mạch hở
$\Rightarrow $ nH2 = -0,12 mol
+) Từ ${{\text{n}}_{\text{Z}}}={{\text{n}}_{\left( \text{HCOO} \right)3\text{C}3\text{H}5}}+{{\text{n}}_{\text{C2H5O2N}}}\Rightarrow (1)$
+)Từ $\%\text{Glu}\Rightarrow (2)$
$Z+{{\text{O}}_{2}}$ thì:
$\text{ }2{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{3}}{{\text{O}}_{2}}\text{N}+\dfrac{9}{2}{{\text{O}}_{2}}\to 4\text{C}{{\text{O}}_{2}}+5{{\text{H}}_{2}}\text{O}+{{\text{N}}_{2}}$
$\begin{array}{*{35}{l}}
{{(\text{HCOO})}_{3}}{{\text{C}}_{3}}{{\text{H}}_{5}}+5{{\text{O}}_{2}}\to 6\text{C}{{\text{O}}_{2}}+4{{\text{H}}_{2}}\text{O} \\
2\text{C}{{\text{H}}_{2}}+3{{\text{O}}_{2}}\to 2\text{C}{{\text{O}}_{2}}+2{{\text{H}}_{2}}\text{O} \\
2{{\text{H}}_{2}}+{{\text{O}}_{2}}\to {{H}_{2}}O \\
\end{array}$
+)Từ ${{\operatorname{n}}_{O2}}\Rightarrow (3)$
+)Từ ${{\text{n}}_{H2O}}\Rightarrow (4)$
Giải (1)(2)(3)(4) có x, y, z, t $\Rightarrow $ mCO2
Hướng dẫn giải:
T là este của 3 chức có chứa 9 liên kết TT nên T có CTTQ là ${{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2n+2-2.9}}{{\text{O}}_{6}}\Leftrightarrow {{\text{C}}_{n}}{{\text{H}}_{2\text{n}-16}}{{\text{O}}_{6}}$
Ta thấy: X có: C2H5O2N, C3H7O2N, C5H9NO4 đều là các amino axit no, mạch hở
$\Rightarrow $ H2N-CH2-COOH, CH3, COO
Y có: ${{\text{C}}_{57}}{{\text{H}}_{110}}{{\text{O}}_{6}},{{\text{C}}_{51}}{{\text{H}}_{98}}{{\text{O}}_{6}},{{\text{C}}_{2n}}_{-16}{{\text{O}}_{6}}$ đều là este 3 chức $\Rightarrow $ (HCOO)3C3H5, CH2, H2
Vậy có thể quy hỗn hợp X thành $\left\{ \begin{aligned}
& {{\mathbf{C}}_{2}}{{\mathbf{H}}_{3}}{{\mathbf{O}}_{2}}\mathbf{N}:xmol \\
& {{(\text{HCOO})}_{3}}{{\text{C}}_{3}}{{\text{H}}_{5}}:ymol \\
& \text{C}{{\text{H}}_{2}}:zmol \\
& \text{COO}:\text{tmol} \\
& {{H}_{2}} \\
\end{aligned} \right.$
Vì Z phản ứng với 0,12 mol Br2 nên este T phản ứng với 0,12 mol H2 tạo nên este no, ba chức mạch hở $\Rightarrow $ nH2 = - 0,12 mol
Ta có Ta có ${{\text{n}}_{Z}}={{\text{n}}_{\left( \text{HCOO} \right)3\text{C}3\text{H5}}}+{{\text{n}}_{C2H5O2N}}=\text{y}+\text{x}=0,22\text{mol}(1)$
$\%\text{Glu}=\dfrac{147\text{t}}{75\text{x}+176\text{y}+14\text{z}+44\text{t}-0,24}\cdot 100\%=8,7866\%(2)$
Z+ O2 thì:
2C2H5O2N+ $\dfrac{9}{2}$ O2→4CO2 + 5H2O + N2
(HCOO)3C3H5 + 5O2 → 6CO2 + 4H2O
2CH2 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
2H2 + O2 → 2H2O
Thì: ${{\text{n}}_{\text{O2}}}=\dfrac{9}{4}x+5y+\dfrac{3}{2}z-\dfrac{1}{2},0,12=5,19(3)$
${{\text{n}}_{\text{H}2\text{O}}}=3,58=\dfrac{5}{2}\text{x}+4\text{y}+\text{z}-0,12(4)$
Giải (1)(2)(3)(4) có x = 0,16 mol; y = 0,06 mol; z = 3,06 mol và t = 0,04 mol
nCO2= 2x + 6y +z+t= 3,78 mol $\Rightarrow $ m = 44nCO2 = 44.3,78 = 166,32 gam
${{\text{C}}_{n}}{{\text{H}}_{2n+2-2.9}}{{\text{O}}_{6}}\Leftrightarrow {{\text{C}}_{n}}{{\text{H}}_{2n-16}}{{\text{O}}_{6}}$
Ta thấy: X có: C2H5O2N, C3H7O2N, C5H9NO4 đều là các amino axit no, mạch hở
$\Rightarrow $ H2N-CH2-COOH, CH2, COO
Y có: C57H110O6, C51H98O6, CnH2n-16 O đều là este 3 chức $\Leftrightarrow $ (HCOO)3C3H5, CH2, H2
Vậy có thể quy hỗn hợp Z thành $\left\{ \begin{aligned}
& {{\mathbf{C}}_{2}}{{\mathbf{H}}_{3}}{{\mathbf{O}}_{2}}\mathbf{N}:xmol \\
& {{(\text{HCOO})}_{3}}{{\text{C}}_{3}}{{\text{H}}_{5}}:ymol \\
& \text{C}{{\text{H}}_{2}}:zmol \\
& \text{COO}:\text{tmol} \\
& {{H}_{2}} \\
\end{aligned} \right.$
Vì Z phản ứng với 0,12 mol Br2 nên este T phản ứng với 0,12 mol H2 tạo nên este no, ba chức mạch hở
$\Rightarrow $ nH2 = -0,12 mol
+) Từ ${{\text{n}}_{\text{Z}}}={{\text{n}}_{\left( \text{HCOO} \right)3\text{C}3\text{H}5}}+{{\text{n}}_{\text{C2H5O2N}}}\Rightarrow (1)$
+)Từ $\%\text{Glu}\Rightarrow (2)$
$Z+{{\text{O}}_{2}}$ thì:
$\text{ }2{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{3}}{{\text{O}}_{2}}\text{N}+\dfrac{9}{2}{{\text{O}}_{2}}\to 4\text{C}{{\text{O}}_{2}}+5{{\text{H}}_{2}}\text{O}+{{\text{N}}_{2}}$
$\begin{array}{*{35}{l}}
{{(\text{HCOO})}_{3}}{{\text{C}}_{3}}{{\text{H}}_{5}}+5{{\text{O}}_{2}}\to 6\text{C}{{\text{O}}_{2}}+4{{\text{H}}_{2}}\text{O} \\
2\text{C}{{\text{H}}_{2}}+3{{\text{O}}_{2}}\to 2\text{C}{{\text{O}}_{2}}+2{{\text{H}}_{2}}\text{O} \\
2{{\text{H}}_{2}}+{{\text{O}}_{2}}\to {{H}_{2}}O \\
\end{array}$
+)Từ ${{\operatorname{n}}_{O2}}\Rightarrow (3)$
+)Từ ${{\text{n}}_{H2O}}\Rightarrow (4)$
Giải (1)(2)(3)(4) có x, y, z, t $\Rightarrow $ mCO2
Hướng dẫn giải:
T là este của 3 chức có chứa 9 liên kết TT nên T có CTTQ là ${{\text{C}}_{\text{n}}}{{\text{H}}_{2n+2-2.9}}{{\text{O}}_{6}}\Leftrightarrow {{\text{C}}_{n}}{{\text{H}}_{2\text{n}-16}}{{\text{O}}_{6}}$
Ta thấy: X có: C2H5O2N, C3H7O2N, C5H9NO4 đều là các amino axit no, mạch hở
$\Rightarrow $ H2N-CH2-COOH, CH3, COO
Y có: ${{\text{C}}_{57}}{{\text{H}}_{110}}{{\text{O}}_{6}},{{\text{C}}_{51}}{{\text{H}}_{98}}{{\text{O}}_{6}},{{\text{C}}_{2n}}_{-16}{{\text{O}}_{6}}$ đều là este 3 chức $\Rightarrow $ (HCOO)3C3H5, CH2, H2
Vậy có thể quy hỗn hợp X thành $\left\{ \begin{aligned}
& {{\mathbf{C}}_{2}}{{\mathbf{H}}_{3}}{{\mathbf{O}}_{2}}\mathbf{N}:xmol \\
& {{(\text{HCOO})}_{3}}{{\text{C}}_{3}}{{\text{H}}_{5}}:ymol \\
& \text{C}{{\text{H}}_{2}}:zmol \\
& \text{COO}:\text{tmol} \\
& {{H}_{2}} \\
\end{aligned} \right.$
Vì Z phản ứng với 0,12 mol Br2 nên este T phản ứng với 0,12 mol H2 tạo nên este no, ba chức mạch hở $\Rightarrow $ nH2 = - 0,12 mol
Ta có Ta có ${{\text{n}}_{Z}}={{\text{n}}_{\left( \text{HCOO} \right)3\text{C}3\text{H5}}}+{{\text{n}}_{C2H5O2N}}=\text{y}+\text{x}=0,22\text{mol}(1)$
$\%\text{Glu}=\dfrac{147\text{t}}{75\text{x}+176\text{y}+14\text{z}+44\text{t}-0,24}\cdot 100\%=8,7866\%(2)$
Z+ O2 thì:
2C2H5O2N+ $\dfrac{9}{2}$ O2→4CO2 + 5H2O + N2
(HCOO)3C3H5 + 5O2 → 6CO2 + 4H2O
2CH2 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
2H2 + O2 → 2H2O
Thì: ${{\text{n}}_{\text{O2}}}=\dfrac{9}{4}x+5y+\dfrac{3}{2}z-\dfrac{1}{2},0,12=5,19(3)$
${{\text{n}}_{\text{H}2\text{O}}}=3,58=\dfrac{5}{2}\text{x}+4\text{y}+\text{z}-0,12(4)$
Giải (1)(2)(3)(4) có x = 0,16 mol; y = 0,06 mol; z = 3,06 mol và t = 0,04 mol
nCO2= 2x + 6y +z+t= 3,78 mol $\Rightarrow $ m = 44nCO2 = 44.3,78 = 166,32 gam
Đáp án D.