Câu hỏi:
2 năm trước
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 hợ rắn Q gồm bốn muối khan của glyxin, alanin, valin và axit propionic (tỉ lệ mol giữa hai muối của analin 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 Y trong M có giá trị gần nhât với giá trị nào sau đây?
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: a
Do sau phản ứng thu được CH3NH2 và C2H5OH và C2H5COOK nên suy ra:
Z: C2H5COONH3CH3
T: C2H5COOH3N-CH(CH3)-COOC2H5
nZ = nCH3NH2 = 0,1 mol; nT = nC2H5OH = 0,15 mol
=> nC2H5COOK = nZ + nT = 0,25 mol
nKOH = 2nK2CO3 = 2.0,385 = 0,77 mol
Sơ đồ bài toán:
\(67,74(g)M\left\{ \begin{gathered}X(3) \hfill \\ Y(5) \hfill \\Z:{C_2}{H_5}COON{H_3}C{H_3}(0,1\,mol) \hfill \\ T:{C_2}{H_5}COO{H_3}NCH(C{H_3})C{\text{OO}}{{\text{C}}_{\text{2}}}{{\text{H}}_{\text{5}}}{\text{(0,15}}\,{\text{mol)}} \hfill \\ \end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + KOH:0,77}}\left| \begin{gathered} {\text{dd}}\,E\left\{ \begin{gathered} Gly - K \hfill \\ Ala - K \hfill \\ Val - K \hfill \\ {C_2}{H_5}COOK:0,25 \hfill \\ \end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + O2;2,9}}\left\{ \begin{gathered}C{O_2} \hfill \\ {H_2}O \hfill \\{N_2} \hfill \\{K_2}C{O_3}:0,385 \hfill \\ \end{gathered} \right. \hfill \\ \left\{ \begin{gathered} C{H_3}N{H_2}:0,1 \hfill \\ {C_2}{H_5}OH:0,15 \hfill \\ \end{gathered} \right. \hfill \\ \end{gathered} \right.\)
* Xác định số mol O2 để đốt muối do X, Y tạo ra:
nAla-K (do T) = nT = 0,15 mol
nC2H5COOK = 0,25 mol
C3H6O2NK + 3,75O2 → 0,5K2CO3 + 2,5CO2 + 3H2O + 0,5N2
0,15 → 0,5625
C3H5O2K + 3,5O2 → 0,5K2CO3 + 2,5CO2 + 2,5H2O + 0,5N2
0,25 → 0,875
nO2(muối do X, Y) = nO2 - nO2(đốt muối do T) - nO2(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 (nH2O = npeptit)
mX,Y = 67,74 - 0,1.105 + 0,15.191 = 28,59 gam
nKOH (pư X, Y) = 0,77 - nZ - 2nT = 0,77 - 0,1 - 0,15.2 = 0,37 mol
Ta có sơ đồ sau:
\(28,59(g)X,Y\left\{ \begin{gathered} CONH:0,37 \hfill \\ C{H_2}:x \hfill \\ {H_2}O \hfill \\ \end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + KOH:0,37}}Muoi\left\{ \begin{gathered} {\text{COO}}K:0,37 \hfill \\ N{H_2}:0,37 \hfill \\ C{H_2}:x \hfill \\ \end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + O2:1,4625}}\left\{ \begin{gathered} {K_2}C{O_3}:0,185 \hfill \\ C{O_2}:x + 0,185 \hfill \\ {H_2}O:x + 0,37 \hfill \\ \end{gathered} \right.\)
BTNT "O": 2nCOOK + 2nO2 (đốt muối do X, Y) = 3nK2CO3 + 2nCO2 + nH2O
=> 0,37.2 + 2.1,4625 = 3.0,185 + 2(x + 0,185) + x + 0,37 => x = 0,79
mH2O(X, Y) = mX,Y - mCONH - mCH2 = 28,59 - 0,37.43 - 0,79.14 = 1,62 gam => nH2O = 0,09 mol
*Đặt nX = a và nY = b (mol)
nX,Y = a + b = 0,09
nKOH = 3nX + 5nY => 3a + 5b = 0,37
Giải hệ thu được a = 0,04 và b = 0,05
*Xét quá trình thủy phân M:
nH2O = nX + nY + nZ + nT = 0,04 + 0,05 + 0,1 + 0,15 = 0,34 mol
BTKL: mM + mKOH = m muối + mCH3NH2 + mC2H5OH + mH2O
=> 67,74 + 0,77.56 = m muối + 0,1.31 + 0,15.46 + 0,34.18 => m muối = 94,74 gam
Đặt nGly-K = u; nAlaK = 10v và nVal-K = 3v (mol)
BTNT "K": nKOH = u + 10v + 3v = 0,77
m muối = 113u + 127.10v + 155.3v + 0,25.112 = 94,74
Giải hệ thu được u = 0,13 và y = 0,03
=> nGlyK = 0,13 mol; nAlaK(do X,Y) = 0,3 - 0,15 = 0,15 mol; nValK = 0,09 mol
Giả sử X, Y có công thức:
X: GlynAlamVal3-n-m (0,04 mol)
Y: Glyn'Alam'Val5-n'-m' (0,05 mol)
nGlyK = 0,04n + 0,05n' = 0,13 chỉ có nghiệm n = 2 và n' = 1 thỏa mãn
nAlaK = 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 GlyAla3Val (0,05 mol)
=> %mY = 0,05.(75 + 89.3 + 117 - 4.18)/67,74.100% = 28,565% gần nhất với 28,55%
Hướng dẫn giải:
Do sau phản ứng thu được CH3NH2 và C2H5OH và C2H5COOK nên suy ra:
Z: C2H5COONH3CH3
T: C2H5COOH3N-CH(CH3)-COOC2H5
Do peptit được tạo bởi Gly, Ala, Val nên ta quy đổi hỗn hợp X, Y thành CONH, CH2 và H2O (nH2O = npeptit)
Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố để giải.
Câu hỏi khác
- Bài tập đốt cháy amin có lời giải MÔN HÓA Lớp 12
- Bài tập tính bazơ của amin có lời giải MÔN HÓA Lớp 12
- Bài tập amin phản ứng với axit và với các dung dịch muối có lời giải MÔN HÓA Lớp 12
- Bài tập khái niệm, phân loại và danh pháp của amin hóa 12 có lời giải
- Bài tập đồng phân và tính chất vật lí của amin hóa 12 có lời giải
