Hỗn hợp M chứa các chất hữu cơ mạch hở gồm t...

Câu hỏi: 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.

Đáp án

- Hướng dẫn giải

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:

$\begin{array}{l} Z : C_{2} H_{5} C O O N H_{3} C H_{3} \\ T : C_{2} H_{5} C O O H_{3} N - C H (C H_{3}) - C O O C_{2} H_{5} \end{array}$

$\begin{array}{l} n_{Z} = n_{C H 3 N H 2} = 0, 1 m o l; n_{T} = n_{C 2 H 5 O H} = 0, 15 m o l \\ = > n_{C 2 H 5 C O O K} = n_{Z} + n_{T} = 0, 25 m o l \\ n_{K O H} = 2 n_{K 2 C O 3} = 2.0, 385 = 0, 77 m o l \end{array}$

Sơ đồ bài toán:

$\begin{array}{l} 67, 74 (g) M \{\begin{matrix} X (3) \\ Y (5) \\ Z : C_{2} H_{5} C O O {NH}_{3} {CH}_{3} (0, 1 m o l) \\ T : C_{2} H_{5} C O O H_{3} N C H ({CH}_{3}) C O O C_{2} H_{5} (0, 15 m o l) \end{matrix} \\ \overset{+ K O H : 0, 77}{\to} |\begin{matrix} d d E \{\begin{matrix} G l y - K \\ A l a - K \\ V a l - K \\ C_{2} H_{5} C O O K : 0, 25 \end{matrix} \overset{+ O_{2}; 2, 9}{\to} \{\begin{matrix} {CO}_{2} \\ H_{2} O \\ N_{2} \\ K_{2} {CO}_{3} : 0, 385 \end{matrix} \\ \{\begin{matrix} {CH}_{3} {NH}_{2} : 0, 1 \\ C_{2} H_{5} O H : 0, 15 \end{matrix} \end{matrix} \end{array}$

Xác định số mol $O_{2}$ để đốt muối do X, Y tạo ra:

$\begin{array}{l} n_{A l a - K (d o T)} = n_{T} = 0, 15 m o l \\ n_{C 2 H 5 C O O K} = 0, 25 m o l \end{array}$

$C_{3} H_{6} O_{2} N K + 3, 75 O_{2} \to 0, 5 K_{2} C O_{3} + 2, 5 C O_{2} + 3 H_{2} O + 0, 5 N_{2}$

0,15 → 0,5625

$C_{3} H_{5} O_{2} K + 3, 5 O_{2} \to 0, 5 K_{2} C O_{3} + 2, 5 C O_{2} + 2, 5 H_{2} O + 0, 5 N_{2}$

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 $C O N H, C H_{2} v à H_{2} O (n_{H 2 O} = n_{p e p t i t})$

$\begin{array}{l} m_{X, Y} = 67, 74 - 0, 1.105 + 0, 15.191 = 28, 59 g a m \\ n_{K O H (p u X, Y)} = 0, 77 - n_{Z} - 2 n_{T} = 0, 77 - 0, 1 - 0, 15.2 = 0, 37 m o l \end{array}$

Ta có sơ đồ sau:

$28, 59 (g) X, Y \{\begin{matrix} C O N H : 0, 37 \\ {CH}_{2} : x \\ H_{2} O \end{matrix} \overset{+ K O H : 0, 37}{\to} \{\begin{matrix} M u o i C O O K : 0, 37 \\ {NH}_{2} : 0, 37 \\ {CH}_{2} : x \end{matrix} \overset{+ O_{2} : 1, 4625}{\to} \{\begin{matrix} K_{2} {CO}_{3} : 0, 185 \\ {CO}_{2} : x + 0, 185 \\ H_{2} O : x + 0, 37 \end{matrix}$

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 $n_{X} = a v à n_{Y} = b (m o l)$

$\begin{array}{l} n_{X, Y} = a + b = 0, 09 \\ n_{K O H} = 3 n_{X} + 5 n_{Y} = > 3 a + 5 b = 0, 37 \end{array}$

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

$\begin{array}{l} X : G l y_{n} A l a_{m} V a l_{3 - n - m} (0, 04 m o l) \\ Y : G l y_{n'} A l a_{m'} V a l_{5 - n' - m'} (0, 05 m o l) \end{array}$

Giả sử X, Y có công thức:

$\begin{array}{l} X : G l y_{n} A l a_{m} V a l_{3 - n - m} (0, 04 m o l) \\ Y : G l y_{n'} A l a_{m'} V a l_{5 - n' - m'} (0, 05 m o l) \end{array}$

$n_{G l y K} = 0, 04 n + 0, 05 n' = 0, 13$ 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

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm

Tổng hợp bài tập peptit hay và khó (Phần 2) có đáp án !!

↑