Hỗn hợp X gồm glyxin, axit glutamic và hai axit cacboxylic no, đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Cho m gam X tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch NaOH 1M, thu được 41,05 gam hỗn hợp muối. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam X cần dùng 17,64 lít khí O2 . Cho sản phẩm cháy qua dung dịch H2SO4 đặc, dư thì thu được 20,72 lít hỗn hợp khí CO2 và N2. Thể tích các khí đo ở đktc. Thành phần % theo khối lượng của axit cacboxylic có phân tử khối lớn hơn trong X gần nhất là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai*Xét phản ứng của X và NaOH:
X + NaOH → Muối + H2O
nCOOH = nNaOH pư = nH2O = 0,5 mol
BTKL: mX = m muối + mH2O - mNaOH = 41,05 + 0,5.18 - 0,5.40 = 30,05 gam
*Xét phản ứng đốt cháy X trong O2 :
nO2 = 0,7875 mol; nCO2 +N2 = 0,925 mol
Đặt số mol của CO2, H2O, N2 lần lượt là x, y, z (mol)
+ BTKL: mX + mO2 = mCO2 + mH2O + mN2
→ 30,05 + 0,7875.32 = 44x + 18y + 28z (1)
+ BTNT "O": nO(X) + nO2 = 2nCO2 + nH2O
→ 2.0,5 + 2.0,7875 = 2x + y (2)
+ nCO2+N2 = x + z = 0,925 (3)
Giải hệ (1) (2) (3) được x = 0,85; y = 0,875; z = 0,075
- Khi đốt axit no, đơn chức, mạch hở ta thu được số mol H2O bằng số mol CO2 nên sự chênh lệch số mol của CO2 và H2O là do Gly và Glu gây ra.
Giả sử C2H5O2N (a mol) và C5H9O4N (b mol) C2H5O2N → 2CO2 + 2,5H2O → nH2O - nCO2 = 0,5nGly (*)
C5H9O4N → 5CO2 + 4,5H2O → nH2O - nCO2 = -0,5nGlu (**)
Cộng (*) và (**) được: ∑nH2O - ∑nCO2 = 0,5nGly - 0,5nGlu
→ 0,5a - 0,5b = 0,875 - 0,85 (4)
Mặt khác, BTNT "N": nGly + nGlu = 2nN2 → a + b = 2.0,075 (5)
Giải hệ (4) và (5) được a = 0,1 và b = 0,05
Suy ra: nRCOOH = nNaOH - nGly - 2nGlu = 0,5 - 0,1 - 2.0,05 = 0,3 mol
BTNT "C": nC(RCOOH) = nCO2 - 2nGly - 5nGlu = 0,85 - 2.0,1 - 5.0,05 = 0,4 mol
→ Số C trung bình = 0,4 : 0,3 = 1,33
Do 2 axit là đồng đẳng kế tiếp nên 2 axit là HCOOH (u mol) và CH3COOH (v mol)
Giải hệ: nRCOOH = u + v = 0,3 và nC(RCOOH) = u + 2v = 0,4 được u = 0,2 và v = 0,1
→ %mCH3COOH = (0,1.60/30,05).100% = 19,97% gần nhất với 20%
Đáp án D
