Câu hỏi
Cho 0,2 mol hỗn hợp E gồm chất X (C n H2n+4 O 4 N 2 ) và chất Y (C m H2m+3 O2 N) đều mạch hở tác dụng vừa đủ với 0,25 mol NaOH, đun nóng, thu được hỗn hợp sản phẩm hữu cơ gồm 21,25 gam hỗn hợp Z gồm hai muối và 5,5 gam hỗn hợp hai khí làm quỳ tím ẩm hóa xanh có tỉ khối so với H2 là 13,75. Khối lượng lớn nhất của X có thể đạt được trong 0,2 mol hỗn hợp E gần nhất với giá trị nào sau đây?
- A. 11 gam.
- B. 9,5 gam.
- C. 12 gam.
- D. 8 gam.
Đáp án đúng
C. 12 gam.
Giải thích vì sao đáp án đúng
Đáp án đúng là C. 12 gam..
Dựa vào dữ kiện của câu hỏi, phương án này là lựa chọn phù hợp nhất.
M khí = 13,75.2 = 27,5 → có 1 khí là NH 3 Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{n_E} = {n_X} + {n_Y} = 0,2\\{n_{NaOH}} = 2{n_X} + {n_Y} = 0,25\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}{n_X} = 0,05\\{n_Y} = 0,15\end{array} \right.\) n khí = 5,5 : 27,5 = 0,2 mol Như vậy số mol E bằng với số mol khí → X sinh ra 1 khí X' và Y sinh ra 1 khí Y' → m khí = 0,05X' + 0,15Y' = 5,5 → X' + 3Y' = 110 Để khối lượng X lớn nhất thì X' phải lớn nhất và Y' phải nhỏ nhất → Y' = 17 (NH 3 ) và X' = 59 (C 3 H 9 N) Do sản phẩm thu được có 2 muối nên: X có dạng R 1 COONH 3 R 2 COO-NH(CH 3 ) 3 : 0,05 mol Y có dạng R 1 COONH 4 : 0,15 mol Muối gồm R 1 COONa (0,2 mol) và H2 NR 2 COONa (0,05 mol) → m muối = 0,2.(R 1 + 67) + 0,05.(R 2 + 83) = 21,25 → 4R 1 + R 2 = 74 Để khối lượng X lớn nhất thì R 2 phải lớn nhất, R 1 phải nhỏ nhất → R 1 = 1 và R 2 = 70 Vậy X là HCOO-NH 3 -C 5 H 10 -COO-NH(CH 3 ) 3 : 0,05 mol Y là HCOONH 4 : 0,15 mol → m X max = 0,05.236 = 11,8 gam gần nhất với 12 gam Đáp án C
Vì sao các đáp án còn lại không đúng?
- A. 11 gam. không phải đáp án đúng. Phương án này bị loại vì không phù hợp với dữ kiện của đề bài hoặc không khớp với bản chất kiến thức đang được hỏi. Khi so sánh với đáp án đúng C. 12 gam., có thể thấy lựa chọn A không thỏa mãn kết luận cần tìm.
- B. 9,5 gam. không phải đáp án đúng. Phương án này bị loại vì không phù hợp với dữ kiện của đề bài hoặc không khớp với bản chất kiến thức đang được hỏi. Khi so sánh với đáp án đúng C. 12 gam., có thể thấy lựa chọn B không thỏa mãn kết luận cần tìm.
- C. 12 gam. là đáp án đúng. Phương án này phù hợp với kết luận của lời giải: C. 12 gam.. Cụ thể, M khí = 13,75.2 = 27,5 → có 1 khí là NH 3 Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{n_E} = {n_X} + {n_Y} = 0,2\\{n_{NaOH}} = 2{n_X} + {n_Y} = 0,25\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}{n_X} = 0,05\\{n_Y} = 0,15\end{array} \right.\) n khí = 5,5 : 27,5 = 0,2 mol Như vậy số mol E bằng với số mol khí → X sinh ra 1 khí X' và Y sinh ra 1 khí Y' → m khí = 0,05X' + 0,15Y' = 5,5 → X' + 3Y' = 110 Để khối lượng X lớn nhất thì X' phải lớn nhất và Y' phải nhỏ nhất → Y' = 17 (NH 3 ) và X' = 59 (C 3 H 9 N) Do sản phẩm thu được có 2 muối nên: X có dạng R 1 COONH 3 R 2 COO-NH(CH 3 ) 3 : 0,05 mol Y có dạng R 1 COONH 4 : 0,15 mol Muối gồm R 1 COONa (0,2 mol) và H2 NR 2 COONa (0,05 mol) → m muối = 0,2.(R 1 + 67) + 0,05.(R 2 + 83) = 21,25 → 4R 1 + R 2 = 74 Để khối lượng X lớn nhất thì R 2 phải lớn nhất, R 1 phải nhỏ nhất → R 1 = 1 và R 2 = 70 Vậy X là HCOO-NH 3 -C 5 H 10 -COO-NH(CH 3 ) 3 : 0,05 mol Y là HCOONH 4 : 0,15 mol → m X max = 0,05.236 = 11,8 gam gần nhất với 12 gam Đáp án C
- D. 8 gam. không phải đáp án đúng. Phương án này bị loại vì không phù hợp với dữ kiện của đề bài hoặc không khớp với bản chất kiến thức đang được hỏi. Khi so sánh với đáp án đúng C. 12 gam., có thể thấy lựa chọn D không thỏa mãn kết luận cần tìm.
Kiến thức liên quan
Câu hỏi thuộc phần Hóa học lớp 12 về Kim loại và các nguyên tố trong bảng tuần hoàn hóa học. Khi làm dạng câu này, cần xác định rõ đề đang hỏi về vị trí nguyên tố, tính chất hóa học, tính chất vật lí, dãy điện hóa hay phương pháp điều chế.
Bạn có thể xem thêm kiến thức nền tại bảng tuần hoàn hóa học mới. Với dạng câu hỏi về phản ứng hóa học, nên xét điều kiện phản ứng, bản chất axit-bazơ, tính oxi hóa-khử và tính lưỡng tính nếu có.
Mẹo ghi nhớ
Khi gặp câu hỏi tương tự, hãy xác định từ khóa chính trong đề bài, sau đó đối chiếu với tính chất đặc trưng của nguyên tố, nhóm nguyên tố hoặc hợp chất được nhắc đến. Cách làm này giúp loại trừ nhanh các phương án sai và chọn đáp án chính xác hơn.
