Hỗn hợp khí E gồm một amin bậc III no, đơn chức, mạch hở và hai ankin X, Y (MX < MY). Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp E cần dùng 11,2 lít O2 (đktc), thu được hỗn hợp F gồm CO2, H2O và N2. Dẫn toàn bộ F qua bình đựng dung dịch KOH đặc, dư đến phản ứng hoàn toàn thấy khối lượng bình bazơ nặng thêm 20,8 gam.
Phần trăm khối lượng của amin trong hỗn hợp E là
A. 34,36% B. 26,67% C. 44,03% D. 46,12%
Số cặp công thức cấu tạo ankin X, Y thỏa mãn là
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4
Câu trả lời tốt nhất
Amin = NH3 + kCH2
Ankin = gCH2 – H2
Quy đổi E thành NH3 (a), H2 (-b), CH2 (c)
nE = a + b = 0,15
nO2 = 0,75a – 0,5b + 1,5c = 0,5
mCO2 + mH2O = 44c + 18(1,5a – b + c) = 20,8
—> a = 0,04; b = 0,11; c = 0,35
—> nCH2 = 0,04k + 0,11g = 0,35
—> 4k + 11g = 35
Amin bâc III nên ít nhất 3C (k ≥ 3), g là số C trung bình của X, Y nên g > 2
—> k = 3 và g = 23/11 là nghiệm duy nhất.
mE = 5,36 —> %(CH3)3N = 44,03%
g = 23/11 —> X là C2H2.
Do ankin dạng khí (không quá 4C) nên Y là một trong số CH≡C-CH3; CH≡C-CH2-CH3, CH3-C≡C-CH3
—> Có 3 cặp X, Y thỏa mãn.
Cách 1:
Amin no, đơn hở bậc III duy nhất là (CH3)3N: x (mol)
Ankin CnH2n-2: y (mol)
Đốt hỗn hợp cần dùng 0,5 mol O2.
BTO: 2nCO2 + nH2O = 0,5.2
44nCO2 + 18nH2O = 20,8
Suy ra nCO2 = 0,35 mol; nH2O = 0,3 mol
x + y = 0,15 (1)
BTC: 3x + ny = 0,35 (2)
BTH: 9x + (2n-2)y = 0,3.2 (3)
Giải HPT (1)(2)(3) suy ra x = 0,04; y = 0,11; ny = 0,23.
Từ đó suy ra Amin, các CTCT thoả mãn ankin …
Cách 2: Quy hỗn hợp về (CH3)3N: x (mol); C2H2: y (mol); CH2: z (mol)
Lập 3 PT theo giả thiết, suy ra x = 0,04; y= 0,11; z = 0,01. Do C ≤ 4 nên ghép CH2 vào ankin có cặp C2H2 và C3H4; C2H2 và C4H6 thoả mãn.