Cho hỗn hợp M gồm 2 axit cacboxylic X, Y (cùng dãy đồng đẳng, có số mol bằng nhau , MX < MY ) và 1 amino axit Z (phân tử có 1 nhóm NH2). Đốt cháy hoàn toàn 0,4 mol hỗn hợp M thu được khí N2; 14,56 lit CO2 (dktc) và 12,6g H2O. Cho 0,3 mol M phản ứng với vừa đủ với dung dịch x mol HCl. Nhận xét nào sau đây không đúng:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sainCO2 = 14,56 : 22,4 = 0,65 mol; nH2O = 12,6: 18 = 0,7 mol
→ nC = nCO2 = 0,65 mol; nH = 2nH2O = 1,4 mol
→ Số C trung bình = 0,65 : 0,4 = 1,625 → M phải có 1 chất có 1 C
→ không thể là amino axit (số C > 1) → M có HCOOH (X) Y cùng dãy đồng đẳng với X
→ Y cũng là axit no đơn chức mạch hở dạng CnH2nO2 → Khi đốt cháy CnH2nO2 sẽ tạo số mol CO2 = số mol H2O
Amino axit Z có dạng: CnH2n+1-2kO2tN (k ≥ 0 là số liên kết pi trong phân tử, t > 0 là số mol COOH)
Đốt cháy:
CnH2n+1-2kO2tN + O2 → nCO2 + (n + 0,5 – 2k)H2O + 0,5N2
Vì: nH2O > nCO2 → n < (n + 0,5 – 2k) → k < 0,25 → k = 0
→ Z là amino axit no đơn chức 1 nhóm COOH và 1 nhóm NH2
→nH2O – nCO2 = 0,5nZ = nN2 = 0,7 – 0,65 = 0,05 mol
→ nNH2 = 2nN2 = 0,1 mol =nZ
Vậy 0,4 mol M có 0,1 mol Z → xét 0,3 mol M có: 0,1.0,3/0,4 = 0,075 mol Z
Khi M + HCl thì chỉ có Z phản ứng: nZ = nHCl = 0,075 mol (-NH2 + HCl → -NH3Cl)
Vì X, Y có số mol bằng nhau .
Lại có: nX + nY + nZ = 0,4 → nX = nY = ½ (nM – nZ ) = ½ (0,4 – 0,1) = 0,15 mol
- Tính khối lượng của M: 0,4 mol M đốt cháy tạo 0,65 mol CO2 ; 0,7 mol H2O và 0,05 mol N2
Bảo toàn nguyên tố:
mM = mC + mH + mO(M) + mN (nO(M) = 2nCOO = 2nM = 0,8 mol
vì các chất trong M đều có 1 nhóm COOH) → mM = 12.0,65 + 1,4.1 + 0,1.14 = 10,6g
%mX = 46.0,15: 10,6 = 65,09%
→ %mY + %mZ = 100% - 65,09% = 34,91%
→ %mY < 34,91%
→ Đáp án C không phù hợp
