Hỗn hợp E chứa các hợp chất hữu cơ đều mạch hở gồm amin X (CnH2n+3N), amino axit Y (CmH2m+1O2N)

Câu hỏi số 540840:

Vận dụng cao

Hỗn hợp E chứa các hợp chất hữu cơ đều mạch hở gồm amin X (C_nH_2n+3N), amino axit Y (C_mH_2m+1O₂N) và este của Y với ancol no, đơn chức. Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol E cần dùng 0,3975 mol O₂, sản phẩm cháy gồm CO₂, H₂O và N₂ được dẫn qua dung dịch KOH đặc, dư thấy khối lượng dung dịch bình tăng 18,47 gam. Mặt khác lấy 0,15 mol E tác dụng vừa đủ với dung dịch KOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 4,07 gam phần hơi gồm hai hợp chất hữu cơ có cùng số nguyên tử cacbon và phần rắn có khối lượng m gam. Giá trị của m là

A. 7,06.

B. 6,78.

C. 6,46.

D. 7,42.

Đáp án đúng là: B

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:540840

Phương pháp giải

Khối lượng bình đựng dung dịch KOH đặc tăng chính là tổng khối lượng CO₂ và H₂O

- Khi đốt cháy 0,15 mol E:

Các chất trong hỗn hợp E đều chứa 1N ⟹ n_N2 = ½ n_E

BTKL: m_E = m_CO2 + m_H2O+ m_N2 – m_O2

Đặt n_CO2 = x mol; n_H2O = y mol; n_{COO (Y)} = z mol

Tìm x, y, z dựa vào:

+ Tổng khối lượng CO₂ và H₂O.

+ BTNT O.

+ Công thức nhanh khi đốt cháy hợp chất hữu cơ: n_CO2 – n_H2O + n_N2 = (k – 1).n_E = n_{lk π (E)} – n_E (*)

⟹ Số C TB của E ⟹ Thành phần phần hơi.

- Khi 0,15 mol E + KOH:

Y và este của Y đều có 1 π ⟹ không đóng góp vào công thức (*)

X là amin no CH₃NH₂ (k = 0) ⟹ n_CO2 – n_H2O + n_N2 = (0 – 1).n_X

⟹ n_X = n_H2O – n_CO2 – n_N2 ⟹ Số mol các chất trong phần hơi.

Sơ đồ thủy phân:

X, Y, este của Y + KOH → Muối + Hơi + H₂O

BTKL: m_muối = m_E + m_KOH– m_hơi – m_H2O

Giải chi tiết

Khối lượng bình đựng dung dịch KOH đặc tăng chính là tổng khối lượng CO₂ và H₂O

- Khi đốt cháy 0,15 mol E:

Các chất trong hỗn hợp E đều chứa 1N ⟹ n_N2 = ½ n_E = 0,075 mol

BTKL: m_E = m_CO2 + m_H2O+ m_N2 – m_O2 = 18,47 + 0,075.28 – 0,3975.32 = 7,85 g.

Đặt n_CO2 = x mol; n_H2O = y mol; n_{COO (Y)} = z mol

⟹ 44x + 18y = 18,47 (1)

BTNT O: 2n_{COO (Y)} + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O ⟹ 2x + y = 2z + 2.0,3975 ⟹ 2x + y – 2z = 0,795 (2)

Áp dụng công thức nhanh khi đốt cháy hợp chất hữu cơ:

n_CO2 – n_H2O + n_N2 = (k – 1).n_E = n_{lk π (E)} – n_E (*)

(*) ⟹ n_CO2 – n_H2O + n_N2 = n_{COO (Y)} – n_E

⟹ x – y + 0,075 = z – 0,15

⟹ x – y – z = -0,225 (3)

Từ (1)(2)(3) ⟹ x = 0,25; y = 0,415; z = 0,06

⟹ Số C_TB của E = 0,25/0,15 = 1,67 ⟹ Trong E có chứa CH₃NH₂.

- Khi 0,15 mol E + KOH → phần hơi gồm 2 HCHC có cùng số C

⟹ Phần hơi chứa CH₃OH và CH₃NH₂

Y và este của Y đều có 1 π ⟹ không đóng góp vào công thức (*)

X là amin no CH₃NH₂ (k = 0) ⟹ n_CO2 – n_H2O + n_N2 = (0 – 1).n_X

⟹ n_X = n_H2O – n_CO2 – n_N2 = 0,415 – 0,25 – 0,075 = 0,09 mol

⟹ Trong phần hơi chứa 0,09 mol CH₃NH₂

⟹ n_CH3OH = (4,07 - 0,09.31):32 = 0,04 mol

⟹ n_{este của Y}= 0,04 mol (do este của Y thủy phân ra 1 phân tử ancol)

⟹ n_Y = 0,15 – 0,04 – 0,09 = 0,02 mol

Sơ đồ thủy phân:

X, Y, este của Y + KOH → Muối + Hơi (CH₃NH₂, CH₃OH) + H₂O

n_KOH = n_Y + n_{este của Y} = 0,02 + 0,04 = 0,06 mol

n_H2O = n_Y = 0,02 mol

BTKL: m_muối = m_E + m_KOH– m_hơi – m_H2O = 6,8 + 0,06.56 – 4,07 – 0,02.18 = 6,78 gam.

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.