Hỗn hợp X chứa etylamin và trimetylamin. Hỗn hợp Y chứa 2 hiđrocacbon mạch hở có số liên kết

Câu hỏi số 259622:

Vận dụng cao

Hỗn hợp X chứa etylamin và trimetylamin. Hỗn hợp Y chứa 2 hiđrocacbon mạch hở có số liên kết (∏) nhỏ hơn 3. Trộn X và Y theo tỉ lệ mol n_X : n_Y = 1: 5 thu được hỗn hợp Z. Đốt cháy hoàn toàn 3,17 gam hỗn hợp Z cần dùng vừa đủ 7,0 lít khí oxi (đktc), sản phẩm cháy gồm CO₂, H₂O và N₂ được dẫn qua dung dịch NaOH đặc, dư thấy khối lượng dung dịch tăng 12,89 gam. Phần trăm khối lượng của etylamin trong X gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 71%.

B. 70%.

C. 29%.

D. 30%

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:259622

Phương pháp giải

Gọi số mol của X và Y lần lượt là a và 5a (mol)

BTKL: m_Z + m_O2 = m_CO2 + m_H2O + m_N2 (1)

m_CO2 + m_H2O = m _{bình NaOH tăng} (2)

Từ (1) và (2) => m_N2 = ? => n_N2 = ? (mol)

BTNT N => n_X = 2n_N2 = ? (mol)

=> n_Z = 6n_X = ? (mol)

Gọi x và y lần lượt là số mol của CO₂ và H₂O

BTKL CO₂ + H₂O và BTNT O => tìm được x, y

Số C trung bình trong Z là: \(\overline C = \frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_Z}}} = ?\)

=> Y phải có CH₄

TH₁: Hidrocacbon còn lại trong Y không có liên kết pi

TH₂: Hidrocacbon còn lại trong Y không có 1 liên kết pi

TH₃: Hidrocacbon còn lại trong Y không có 2 liên kết pi

Trong mỗi trường hợp sử dụng mối quan hệ của H₂O và CO₂ để xem trường hợp nào thỏa mãn

Giải chi tiết

n_O2 = 7/22,4 = 0,3125 (mol)

Gọi số mol của X và Y lần lượt là a và 5a (mol)

BTKL: m_Z + m_O2 = m_CO2 + m_H2O + m_N2

=> m_CO2 + m_H2O + m_N2 = 3,17 + 0,3125.32 =13,17(g) (1)

Khối lượng dung dịch NaOH đặc tăng chính là khối lượng của CO₂ và H₂O

=> m_CO2 + m_H2O = 12,89 (g) (2)

Từ (1) và (2) => m_N2 = 0,28 (g) => n_N2 = 0,01 (mol)

BTNT N => n_X = 2n_N2 = 0,02 (mol)

=> n_Z = 6n_X = 0,12 (mol)

Gọi x và y lần lượt là số mol của CO₂ và H₂O

\(\left\{ \begin{gathered}
\sum {{m_{(C{O_2} + {H_2}O)}}} = 44x + 18y = 12,89 \hfill \\
\xrightarrow{{BTNT\,:\,O}}2x + y = 0,3125.2 \hfill \\
\end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}
x = 0,205 \hfill \\
y = 0,215 \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

Số C trung bình trong Z là: \(\overline C = \frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_Z}}} = \frac{{0,205}}{{0,12}} = 1,7\)

=> Y phải có CH₄

TH₁: Hidrocacbon còn lại trong Y không có liên kết pi

=> n_H2O – n_CO2 = 1,5n_amin + n_Y => ta thấy không thỏa mãn vì: 0,01 #0,08 => loại

TH₂: Hidrocacbon còn lại trong Y không có 1 liên kết pi

=> n_H2O – n_CO2 = 1,5n_amin + n_CH4 ( Vì đốt HC có 1 liên kết pi cho mol CO₂ = H₂O )

=> n_CH4 = ( 0,215 – 0,205) – 1,5.0,02 = - 0,02 (mol) < 0 => loại

TH₃: Hidrocacbon còn lại trong Y không có 2 liên kết pi

Gọi a và b lần lượt là số mol của CH₄ và C_mH_2m-2 trong Y

\(\left\{ \begin{gathered}
\sum {{n_Y} = a + b = 0,1} \hfill \\
{n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2}}} = 1,5{n_{a\min }} + (a - b) \hfill \\
\end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}
a + b = 0,1 \hfill \\
0,01 = 1,5.0,02 + (a - b) \hfill \\
\end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}
a = 0,04 \hfill \\
b = 0,06 \hfill \\
\end{gathered} \right.\)

Gọi CTPT chung của 2 amin là:

\(\begin{gathered}
\left\{ \begin{gathered}
{C_{\overline n }}{H_{2\overline n + 3}}N:0,01\,mol \hfill \\
C{H_4}:0,04\,mol \hfill \\
{C_m}{H_{2m - 2}}:\,0,06\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{BTNT:\,C}}{n_{C{O_2}}} = 0,01\overline n + 0,04 + 0,06m = 0,205 \hfill \\
= > 2 < \overline n = \frac{{0,165 - 0,06m}}{{0,02}} < 3 \hfill \\
= > 1,75 < m < 2,08 \hfill \\
= > m = 2 = > {C_2}{H_2} \hfill \\
= > \overline n = 2,25 \hfill \\
\end{gathered} \)

Gọi u và v lần lượt là số mol của C₂H₇N và C₃H₉N

\(\begin{gathered}
\left\{ \begin{gathered}
\sum {{n_X} = u + v = 0,02} \hfill \\
\overline n = \frac{{2u + 3v}}{{0,02}} = 2,25 \hfill \\
\end{gathered} \right. = > \left\{ \begin{gathered}
u = 0,015\,mol \hfill \\
v = 0,005\,mol \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
= > \% {C_2}{H_7}N = \frac{{0,015.45}}{{0,015.45 + 0,005.59}}.100\% = 69,58\% \hfill \\
\end{gathered} \)

Gần nhất với 70%

Đáp án cần chọn là: B

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.