Câu 5:
Hỗn hợp X gồm glyxin, alanin, valin, metylamin và etylamin. Đốt cháy hoàn toàn 0,16 mol hỗn hợp X cần dùng vừa đủ 0,57 mol O2. Sản phẩm cháy gồm CO2, H2O và N2 (trong đó số mol CO2 là 0,37 mol). Cho lượng X trên vào dung dịch KOH dư thấy có a mol KOH tham gia phản ứng. Giá trị của a là:
A.0,07 B. 0,08 C. 0,06 D. 0,09
Đáp án:
$a = 0,07$
Giải thích các bước giải:
Glyxin, alanin, valin là các amino axit no, có 1 nhóm $NH_2$, 1 nhóm $COOH$ có công thức chung là: ${C_n}{H_{2n + 1}}N{O_2}$ $a\,\,mol$
Metylamin, etylamin là các amin no, đơn chức, mạch hở có công thức chung là: ${C_m}{H_{2m + 3}}N$ $b\,\,mol$
$ \to a + b = 0,16\,\,(1)$
* Xét phản ứng đốt cháy:
Sơ đồ phản ứng:
\[\left\{ \begin{gathered} {C_n}{H_{2n + 1}}N{O_2} \hfill \\ {C_m}{H_{2m + 3}}N \hfill \\ \end{gathered} \right. + {O_2} \to C{O_2} + {H_2}O + {N_2}\]
Bảo toàn nguyên tố $O$:
$2a + 0,57.2 = 0,37.2 + {n_{{H_2}O}}$
$\to {n_{{H_2}O}} = 2a + 0,4\,\,mol$
Ta có: ${n_{{H_2}O}} – {n_{C{O_2}}} = 0,5{n_{{C_n}{H_{2n + 1}}N{O_2}}} + 1,5{n_{{C_m}{H_{2m + 3}}N}}$
$\to 2a + 0,4 – 0,37 = 0,5a + 1,5b$
$\to 1,5a – 1,5b = – 0,03\,\,(2)$
Từ (1) và (2) suy ra: $a = 0,07;\,\,b = 0,09$
* Xét phản ứng của $X$ với dung dịch $KOH$:
Chỉ amino axit phản ứng với $KOH$ theo tỉ lệ $1:1$
${n_{KOH}} = {n_{{C_n}{H_{2n + 1}}N{O_2}}} = a = 0,07\,\,mol$
`C_(2)H_(5)NO_(2)= CH2 + COO + NH3`
`C_(3)H_(7)NO_(2) = 2CH2 + COO + NH3`
`C_(5)H_(11)NO2= 4CH2 + COO + NH3`
`CH_(3)NH_(2) = CH2 + NH3`
`C_(2)H_(5)NH_(2) = 2CH2 + NH3`
Quy đổi hh trên thành:
`COO` `CO2:0,37`
`CH2:a ` `+ O2 -> H2O`
`NH3: 0,16` `N2`
vì các chất trên đều có `1` gốc `NH2`
`=> nNH3 = nhh = 0,16` (mol)
Đốt: `COO = CO2` nên đốt thì ta chỉ đốt
`CH2; NH; H2`
` CH2 + (3)/(2) O2 -> CO2 + H2O`
` NH3 + (3)/(4) O2 -> (1)/(2)N2 + (1)/(2)H2O`
`=> nO2 = (3)/(2)a + (0,16.3)/(4) =0,57`
`=> a= 0,3` (mol)
BT C `: nCOO = 0,37 – 0,3=0,07` (mol)
` => nKOH = nCOO =0,07` (mol)
`=>` Đáp án : A