Câu hỏi:
Cho hỗn hợp M gồm hai axit cacboxylic X, Y (cùng dãy đồng đẳng, có số mol bằng nhau MX < MY) và một amino axit Z (phân tử có một nhóm -NH2). Đốt cháy hoàn toàn 0,4 mol hỗn hợp M thu được khí N2; 14,56 lít CO2 (ở đktc) và 12,6 gam H2O. Cho 0,3 mol M phản ứng vừa đủ với dung dịch có x mol HCl. Nhận xét nào sau đây không đúng?
Phương pháp giải:
Phương pháp:
Xét M + O2 có:
nCO2 = 0,65 mol và nH2O = 0,7 mol thì M có số $\overline C = \frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_M}}} = 1,625$và số $\overline H = \frac{{2{n_{{H_2}O}}}}{{{n_M}}} = 3,5$
→ Axit cacboxylic X trong hỗn hợp là HCOOH: a mol và axit còn lại có dạng CnH2nO2: a mol
Vì đốt cháy M thu được nCO2 < nH2O nên Z là amino axit no và có đạng CmH2m+1O2N: b mol
Ta có \({n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2}}} = \frac{1}{2}b \Rightarrow b \Rightarrow a\)
Bảo toàn C → nCO2 = a + n.a + m.b = 0,65 mol
Biện luận tìm m và n
Lời giải chi tiết:
Xét M + O2 có:
nCO2 = 0,65 mol và nH2O = 0,7 mol thì M có số \(\overline C = \frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_M}}} = 1,625\) và số \(\overline H = \frac{{2{n_{{H_2}O}}}}{{{n_M}}} = 3,5\)
→ Axit cacboxylic X trong hỗn hợp là HCOOH: a mol và axit còn lại có dạng CnH2nO2: a mol
Vì đốt cháy M thu được nCO2 < nH2O nên Z là amino axit no và có đạng CmH2m+1O2N: b mol
Ta có \({n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2}}} = \frac{1}{2}b = 0,05 \Rightarrow b = 0,1\,mol\)
Mà nM = 2a + b = 0,4 mol nên a = 0,15 mol
→ nCO2 = a + n.a + m.b = 0,15 + 0,15n + 0,1m = 0,65 mol → 0,15n + 0,1m = 0,5 mol
Thỏa mãn n = 2 và m = 2 nên Y là C2H4O2 và Z là C2H5O2N
+ \(\% Y = \frac{{{m_Y}}}{{{m_M}}}.100\% = \frac{{0,15.60}}{{0,15.46 + 0,15.60 + 0,1.75}}.100\% = 38,46\% \)→ A sai
+ X là HCOOH nên X có khả năng tráng bạc → B đúng
+ 0,3 mol M + HCl thì \({n_Z} = \frac{{0,3}}{{0,4}}.0,1 = 0,075\,mol\) nên nHCl = nZ = 0,075 mol (vì Z chỉ chứa 1 nhóm NH2) = x
→ C đúng
+ \(\% Z = \frac{{{m_Z}}}{{{m_M}}}.100\% = \frac{{0,1.75}}{{0,15.46 + 0,15.60 + 0,1.75}}.100\% = 32,05\% \) → D đúng
Đáp án A