Question

[Nguyễn Hoàng Nam]

Hỗn hợp M chứa các chất hữu cơ mạch hở gồm tripeptit X, pentapeptit Y; Z   ( C 4 H 11 O 2 N )   v à   T   ( C 8 H 17 O 4 N ). 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 O 2 , thu được C O 2 ,   H 2 O ,   N 2 và 0,385 mol K 2 C O 3 . Phần trăm khối lượng của Y trong M có giá trị gần nhât với giá trị nào sau đây?

A. 28,55

B. 28,54

C. 28,53

D. 28,52.

Answer 1

[Ngô Quang Sinh]

Do sau phản ứng thu được C H 3 N H 2   v à   C 2 H 5 O H   v à   C 2 H 5 C O O K  nên suy ra:

Z :   C 2 H 5 C O O N H 3 C H 3 T :   C 2 H 5 C O O H 3 N − C H C H 3 − C O O C 2 H 5

n Z   =   n C H 3 N H 2   =   0 , 1   m o l ;   n T   =   n C 2 H 5 O H   =   0 , 15   m o l = >   n C 2 H 5 C O O K   =   n Z   +   n T   =   0 , 25   m o l n K O H   =   2 n K 2 C O 3   =   2.0 , 385   =   0 , 77   m o l

Sơ đồ bài toán:

67 , 74 g   M     X 3 Y 5 Z : C 2 H 5 C O O NH 3 CH 3 0 , 1   m o l T : C 2 H 5 C O O H 3 N C H CH 3 C O O C 2 H 5 0 , 15   m o l → + K O H :   0 , 77 d d   E   G l y − K A l a − K V a l − K C 2 H 5 C O O K : 0 , 25   → + O 2 ;   2 , 9     CO 2 H 2 O N 2 K 2 CO 3 : 0 , 385 CH 3 NH 2 : 0 , 1   C 2 H 5 O H : 0 , 15  

 Xác định số mol O 2 để đốt muối do X, Y tạo ra:

n A l a − K   d o   T   =   n T   =   0 , 15   m o l n C 2 H 5 C O O K   =   0 , 25   m o l

C 3 H 6 O 2 N K   +   3 , 75 O 2   →   0 , 5 K 2 C O 3   +   2 , 5 C O 2   +   3 H 2 O   +   0 , 5 N 2

0,15 →           0,5625

C 3 H 5 O 2 K   +   3 , 5 O 2   →   0 , 5 K 2 C O 3   +   2 , 5 C O 2   +   2 , 5 H 2 O   +   0 , 5 N 2

0,25 →       0,875

n O 2 ( m u ố i   d o   X ,   Y )   =   n O 2   -   n O 2 ( đ ố t   m u ố i   d o   T )   -   n O 2 ( đ ố t   C 2 H 5 C O O K )   =   2 , 9   -   0 , 5625   -   0 , 875   =   1 , 4625   m o l

*Do peptit được tạo bởi Gly, Ala, Val nên ta quy đổi hỗn hợp X, Y thành  C O N H ,   C H 2   v à   H 2 O   ( n H 2 O   =   n p e p t i t )

m X , Y   =   67 , 74   −   0 , 1.105   +   0 , 15.191   =   28 , 59   g a m n K O H   p u X ,   Y   =   0 , 77   −   n Z   −   2 n T   =   0 , 77   −   0 , 1   −   0 , 15.2   =   0 , 37   m o l

Ta có sơ đồ sau:

28 , 59 g   X ,   Y     C O N H : 0 , 37 CH 2 : x H 2 O               → + K O H :   0 , 37 M u o i   C O O K : 0 , 37 NH 2 : 0 , 37 CH 2 : x → + O 2 :   1 , 4625 K 2 CO 3 : 0 , 185 CO 2 : x + 0 , 185 H 2 O : x + 0 , 37  

BTNT "O":  2 n C O O K   +   2 n O 2   ( đ o t   m u u i   d o   X ,   Y )   =   3 n K 2 C O 3   +   2 n C O 2   +   n H 2 O

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

m H 2 O X ,   Y   =   m X , Y   −   m C O N H   −   m C H 2   =   28 , 59   −   0 , 37.43   −   0 , 79.14   =   1 , 62   g a m   = >   n H 2 O   =   0 , 09   m o l

*Đặt  n X   =   a   v à   n Y   =   b   m o l

n X , Y   =   a   +   b   =   0 , 09 n K O H   =   3 n X   +   5 n Y   = >   3 a   +   5 b   =   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   m o l}

BTKL:  m M   +   m K O H   =   m   m u o i   +   m C H 3 N H 2   +   m C 2 H 5 O H   +   m H 2 O

= >   67 , 74   +   0 , 77.56   =   m   m u o i   +   0 , 1.31   +   0 , 15.46   +   0 , 34.18   = >   m   m u o i   =   94 , 74   g a m

Đặt  n G l y − K   =   u ;   n A l a K   =   10 v   v à   n V a l − K   =   3 v   m o l

BTNT "K":  n K O H   =   u   +   10 v   +   3 v   =   0 , 77

m   m u ố i   =   113 u   +   127 . 10 v   +   155 . 3 v   +   0 , 25 . 112   =   94 , 74

Giải hệ thu được u = 0,13 và y = 0,03

X :   G l y n A l a m V a l 3 − n − m   0 , 04   m o l Y :   G l y n ' A l a m ' V a l 5 − n ' − m '   0 , 05   m o l

Giả sử X, Y có công thức:

X :   G l y n A l a m V a l 3 − n − m   0 , 04   m o l Y :   G l y n ' A l a m ' V a l 5 − n ' − m '   0 , 05   m o l

n G l y K   =   0 , 04 n   +   0 , 05 n '   =   0 , 13  chỉ có nghiệm n = 2 và n' = 1 thỏa mãn

n A l a K   =   0 , 04 m   +   0 , 05 m '   =   0 , 1 5 chỉ có nghiệm m = m = 0 và m' = 3 thỏa mãn

Vậy X là  G l y 2 V a l   0 , 04   m o l   v à   G l y A l a 3 V a l   0 , 05   m o l

=>   % m Y   =   0 , 05. 75   +   89.3   +   117   −   4.18 / 67 , 74.100 %   =   28 , 565 %  gần nhất với 28,55%

Đáp án cần chọn là: A