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

A

- Hướng dẫn giải

Phương pháp 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 (n_H2O = n_peptit)

Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố để giải.

Giải chi tiết:

Do sau phản ứng thu được CH₃NH₂ và C₂H₅OH và C₂H₅COOK nên suy ra:

Z: C₂H₅COONH₃CH₃

T: C₂H₅COOH₃N-CH(CH₃)-COOC₂H₅

n_Z = n_CH3NH2 = 0,1 mol; n_T = n_C2H5OH = 0,15 mol

=> n_C2H5COOK = n_Z + n_T = 0,25 mol

n_KOH = 2n_K2CO3 = 2.0,385 = 0,77 mol

Sơ đồ bài toán:

\(67,74(g)M\left\{ \matrix{
X(3) \hfill \cr 
Y(5) \hfill \cr 
Z:{C_2}{H_5}COON{H_3}C{H_3}(0,1\,mol) \hfill \cr 
T:{C_2}{H_5}COO{H_3}NCH(C{H_3})C{\rm{OO}}{{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{(0,15}}\,{\rm{mol)}} \hfill \cr} \right.\buildrel { + KOH:0,77} \over
\longrightarrow \left| \matrix{
{\rm{dd}}\,E\left\{ \matrix{
Gly - K \hfill \cr 
Ala - K \hfill \cr 
Val - K \hfill \cr 
{C_2}{H_5}COOK:0,25 \hfill \cr} \right.\buildrel { + O2;2,9} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
C{O_2} \hfill \cr 
{H_2}O \hfill \cr 
{N_2} \hfill \cr 
{K_2}C{O_3}:0,385 \hfill \cr} \right. \hfill \cr 
\left\{ \matrix{
C{H_3}N{H_2}:0,1 \hfill \cr 
{C_2}{H_5}OH:0,15 \hfill \cr} \right. \hfill \cr} \right.\)

* Xác định số mol O₂ để đốt muối do X, Y tạo ra:

n_{Ala-K (do T)} = n_T = 0,15 mol

n_C2H5COOK = 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

n_{O2(muối do X, Y)} = n_O2 - n_{O2(đốt muối do T)} - n_{O2(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 (n_H2O = n_peptit)

m_X,Y = 67,74 - 0,1.105 + 0,15.191 = 28,59 gam

n_{KOH (pư X, Y)} = 0,77 - n_Z - 2n_T = 0,77 - 0,1 - 0,15.2 = 0,37 mol

Ta có sơ đồ sau:

\(28,59(g)X,Y\left\{ \matrix{
CONH:0,37 \hfill \cr
C{H_2}:x \hfill \cr
{H_2}O \hfill \cr} \right.\buildrel { + KOH:0,37} \over
\longrightarrow Muoi\left\{ \matrix{
{\rm{COO}}K:0,37 \hfill \cr
N{H_2}:0,37 \hfill \cr
C{H_2}:x \hfill \cr} \right.\buildrel { + O2:1,4625} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
{K_2}C{O_3}:0,185 \hfill \cr
C{O_2}:x + 0,185 \hfill \cr
{H_2}O:x + 0,37 \hfill \cr} \right.\)

BTNT "O": 2n_COOK + 2n_{O2 (đốt muối do X, Y)} = 3n_K2CO3 + 2n_CO2 + n_H2O

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

m_{H2O(X, Y)} = m_X,Y - m_CONH - m_CH2 = 28,59 - 0,37.43 - 0,79.14 = 1,62 gam => n_H2O = 0,09 mol

*Đặt n_X = a và n_Y = b (mol)

n_X,Y = a + b = 0,09

n_KOH = 3n_X + 5n_Y => 3a + 5b = 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 mol

BTKL: m_M + m_KOH = m _muối + m_CH3NH2 + m_C2H5OH + m_H2O

=> 67,74 + 0,77.56 = m _muối + 0,1.31 + 0,15.46 + 0,34.18 => m _muối = 94,74 gam

Đặt n_Gly-K = u; n_AlaK = 10v và n_Val-K = 3v (mol)

BTNT "K": n_KOH = 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

=> n_GlyK = 0,13 mol; n_{AlaK(do X,Y)} = 0,3 - 0,15 = 0,15 mol; n_ValK = 0,09 mol

Giả sử X, Y có công thức:

X: Gly_nAla_mVal_3-n-m (0,04 mol)

Y: Gly_n'Ala_m'Val_5-n'-m' (0,05 mol)

n_GlyK = 0,04n + 0,05n' = 0,13 chỉ có nghiệm n = 2 và n' = 1 thỏa mãn

n_AlaK = 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)

=> %m_Y = 0,05.(75 + 89.3 + 117 - 4.18)/67,74.100% = 28,565% gần nhất với 28,55%

Đáp án A