Hỗn hợp M chứa các chất hữu cơ mạch hở gồm tripeptit X; pentapeptit Y; Z (C4H11O2N) và T (C8H17O4N).

Câu hỏi số 392782:

Vận dụng cao

Hỗn hợp M chứa các chất hữu cơ mạch hở gồm tripeptit X; pentapeptit Y; Z (C₄H₁₁O₂N) và T (C₈H₁₇O₄N). Đun nóng 67,74 gam hỗn hợp M với dung dịch KOH vừa đủ, thu được 0,1 mol metylamin; 0,15 mol ancol etylic và dung dịch E. Cô cạn dung dịch E thu được hỗn hợp rắn Q gồm bốn muối khan của glyxin, alanin, valin và axit propionic (tỉ lệ mol giữa hai muối của alanin và valin lần lượt là 10:3). Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn Q cần dùng vừa đủ 2,9 mol O₂, thu được CO₂, H₂O, N₂ và 0,385 mol K₂CO₃. Phần trăm khối lượng của X trong M có giá trị gần nhất với

A. 13,64%.

B. 18,53%.

C. 28,52%.

D. 28,55%.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:392782

Phương pháp giải

Do sau phản ứng thu được CH₃NH₂ và C₂H₅OH và C₂H₅COOK nên suy ra:

Z: C₂H₅COONH₃CH₃

T: C₂H₅COOH₃N-CH(CH₃)-COOC₂H₅

⇒ n_Z và n_T

Do peptit được tạo bởi Gly, Ala, Val nên ta quy đổi hỗn hợp X, Y thành CONH, CH₂ và H₂O (n_H2O = n_peptit)

Bảo toàn nguyên tố và BTKL ở phương trình đốt cháy và phản ứng thủy phân

Biện luận tìm X, Y theo số mol của Ala, Val, Gly

Giải chi tiết

Do sau phản ứng thu được CH₃NH₂ và C₂H₅OH và C₂H₅COOK nên suy ra:

Z: C₂H₅COONH₃CH₃

T: C₂H₅COOH₃N-CH(CH₃)-COOC₂H₅

n_Z = n_CH3NH2 = 0,1 mol; n_T = n_C2H5OH = 0,15 mol

⇒ n_C2H5COOK = n_Z + n_T = 0,25 mol

n_KOH = 2n_K2CO3 = 2.0,385 = 0,77 mol

Sơ đồ bài toán: \(M\left\{\begin{matrix}X\\ Y\\ Z:C_{2}H_{5}COONH_{3}CH_{3}(0,1)\\ T:C_{2}H_{5}COOH_{3}NCH(CH_{3})COOC_{2}H_{5}(0,15)\end{matrix}\right.\overset{+KOH:0,77}{\rightarrow}\left\{\begin{matrix}ddE\left\{\begin{matrix}Gly-K\\ Ala-K\\ Val-K\\ C_{2}H_{5}COOK:0,25\end{matrix}\right.\overset{+O_{2}:2,9}{\rightarrow}\left\{\begin{matrix}CO_{2}\\H_{2}O\\N_{2}\\ K_{2}CO_{3}:0,385\end{matrix}\right.\\ \left\{\begin{matrix}CH_{3}NH_{2}:0,1\\ C_{2}H_{5}OH:0,15\end{matrix}\right.\end{matrix}\right.\)

n_{Ala-K (do T)} = n_T= 0,15 mol

n_C2H5COOK = 0,25 mol

C₃H₆O₂NK + 3,75O₂ → 0,5K₂CO₃ + 2,5CO₂ + 3H₂O + 0,5N₂

0,15 → 0,5625mol

C₃H₅O₂K + 3,5O₂ → 0,5K₂CO₃ + 2,5CO₂ + 2,5H₂O + 0,5N₂

0,25 → 0,875mol

n_{O2(muối do X, Y)}= n_O2 - n_{O2(đốt muối do T)} - n_{O2(đốt C2H5COOK)}= 2,9 - 0,5625 - 0,875 = 1,4625 mol

Do peptit được tạo bởi Gly, Ala, Val nên ta quy đổi hỗn hợp X, Y thành CONH, CH₂ và H₂O (n_H2O = n_peptit)

m_X,Y= 67,74 - 0,1.105 - 0,15.191 = 28,59 gam

n_{KOH (pư X, Y)}= 0,77 - n_Z - 2n_T = 0,77 - 0,1 - 0,15.2 = 0,37 mol = n_CONH

Ta có sơ đồ sau:

\(28,59(g)X,Y\left\{\begin{matrix}CONH:0,37\\ CH_{2}:x\\ H_{2}O\end{matrix}\right.\overset{+KOH:0,37}{\rightarrow}Muoi\left\{\begin{matrix}COOK:0,37\\ NH_{2}:0,37\\ CH_{2}:x\end{matrix}\right.\overset{+O_{2}:1,4625}{\rightarrow}\left\{\begin{matrix}K_{2}CO_{3}:0,185\\ CO_{2}:x+0,185\\ H_{2}O:x+0,37\end{matrix}\right.\)

BTNT "O": 2n_COOK + 2n_{O2 (đốt muối do X, Y)}= 3n_K2CO3 + 2n_CO2 + n_H2O

⇒ 0,37.2 + 2.1,4625 = 3.0,185 + 2(x + 0,185) + x + 0,37 ⇒ x = 0,79

m_{H2O(X, Y)}= m_X,Y- m_CONH - m_CH2 = 28,59 - 0,37.43 - 0,79.14 = 1,62 gam ⇒ n_H2O = 0,09 mol

Đặt n_X = a và n_Y = b (mol)

n_X,Y= a + b = 0,09

n_KOH = 3n_X + 5n_Y ⇒ 3a + 5b = 0,37

Giải hệ thu được a = 0,04 và b = 0,05

Xét quá trình thủy phân M:

n_H2O = n_X + n_Y + n_Z + n_T = 0,04 + 0,05 + 0,1 + 0,15 = 0,34 mol

BTKL: m_M + m_KOH = m_muối + m_CH3NH2 + m_C2H5OH + m_H2O

⇒ 67,74 + 0,77.56 = m_muối + 0,1.31 + 0,15.46 + 0,34.18 ⇒ m_muối = 94,74 gam

Đặt n_Gly-K= c; n_AlaK = 10d và n_Val-K= 3d (mol)

BTNT "K": n_KOH = c + 10d + 3d = 0,77

m_muối = 113c + 127.10d + 155.3d + 0,25.112 = 94,74

Giải hệ thu được c = 0,13 và d = 0,03

⇒ n_GlyK = 0,13 mol; n_{AlaK(do X,Y)}= 0,3 - 0,15 = 0,15 mol; n_ValK = 0,09 mol

Giả sử X, Y có công thức:

X: Gly_nAla_mVal_3-n-m(0,04 mol)

Y: Gly_n'Ala_m'Val_5-n'-m' (0,05 mol)

n_GlyK = 0,04n + 0,05n' = 0,13 chỉ có nghiệm n = 2 và n' = 1 thỏa mãn

n_AlaK = 0,04m + 0,05m' = 0,15 chỉ có nghiệm m = m = 0 và m' = 3 thỏa mãn

Vậy X là Gly₂Val (0,04 mol) và Y là GlyAla₃Val (0,05 mol)

⇒ %m_Y = \(\frac{{0,04.\left( {75.2 + 117 - 2.18} \right).100\% {\rm{ }}}}{{67,74}} = 13,64\% \)gần nhất với 13,64%

Đáp án cần chọn là: A

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.