Câu hỏi:
Aminoaxit X có công thức H2NCxHy(COOH)2. Cho 0,1 mol X vào 0,2 lít dung dịch H2SO4 0,5M, thu được dung dịch Y. Cho Y phản ứng vừa đủ với dung dịch gồm NaOH 1M và KOH 3M, thu được dung dịch chứa 36,7 gam muối. Phần trăm khối lượng của nitơ trong X là
Phương pháp giải:
Đặt V là thể tích hh NaOH và KOH → nOH- = nKOH + nNaOH = ?
Bỏ qua giai đoạn trung gian tạo Y, ta coi 0,1 mol X và 0,1 mol H2SO4 pư với NaOH và KOH
∑nH+ = 2nX + 2nH2SO4 = ? (mol)
→nOH- = nH+ → V = ?
Từ đó có được từng số mol của mỗi ion trong dd Y. Dựa vào khối lượng muối tìm được phân tử khối của CxHy
Từ đó tìm được %N trong X
Lời giải chi tiết:
nH2SO4 = 0,2.0,5 = 0,1 (mol)
Đặt V là thể tích hh NaOH và KOH → \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{NaOH:V (mol)}\\{KOH:3V (mol)}\end{array}} \right. \to \sum {{n_{O{H^ - }}} = 4V (mol)} \)
Bỏ qua giai đoạn trung gian tạo Y, ta coi 0,1 mol X và 0,1 mol H2SO4 pư với NaOH và KOH
∑nH+ = 2nX + 2nH2SO4 = 2.0,1 + 2.0,1 = 0,4 (mol)
H+ + OH- → H2O
→nOH- = nH+
→ 0,4 = 4V
→ V = 0,1 (l) \( \to \left\{ \begin{array}{l}NaOH:0,1(mol)\\KOH:0,3 (mol)\end{array} \right.\)
36,7 g muối thu được gồm: \(\left\{ \begin{array}{l}N{a^ + }:0,1(mol)\\{K^ + }:0,3 (mol)\\{H_2}N{C_x}{H_y}{(CO{O^ - })_2}:0,1(mol)\\S{O_4}^{2 - }:0,1 (mol)\end{array} \right.\)
→ 0,1.23 + 0,3.39 + 0,1.(16 + MCxHy + 88) + 0,1.96 = 36,7
→ MCxHy = 27 (g/mol)
→ MH2NCxHy(COOH)2 = 16 + 27 + 45.2=133 (g/mol)
Phần trăm khối lượng của Nitơ trong X là: \(\% {m_N} = \dfrac{{14}}{{133}}.100\% = 10,53\% \)
Đáp án C