Cho 6,08 gam chất hữu cơ X chứa C, H, O tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, sau đó chưng khô thì phần bay hơi chỉ có nước, phần chất rắn khan còn lại chứa hai muối của natri chiếm khối lượng 9,44 gam. Nung hai muối này trong oxi dư, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 6,36 gam ${\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3$, 5,824 lít khí ${\mathrm{CO}}_2$ (đktc) và 2,52 gam nước. Số mol oxi có trong X là :

Đáp án C

● Cách 1: Tính toán theo phương trình phản ứng

Khối lượng hỗn hợp X tăng lên so với khối lượng ancol ban đầu là do lượng O trong CuO phản ứng đã chuyển vào ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O} \mathrm{và} {\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}$.

Theo giả thiết, suy ra :

$$\begin{gathered} {\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}=0,0375 \\ {\mathrm{n}}_{\mathrm{CuO} \mathrm{phản} \mathrm{ứng}}={\mathrm{n}}_{\mathrm{O} \mathrm{phản} \mathrm{ứng}} \end{gathered}$$

= (3,3 $-$ 2,3):16 = 0,0625

Gọi số mol của ancol tham gia phản ứng là x, y và số mol ancol dư là z.

Phương trình phản ứng :

$$\begin{gathered} \Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{\mathrm{n}}_{{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH} \mathrm{bđ}}=\mathrm{x}+\mathrm{y}+\mathrm{z}=0,05\\ {\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}=0,5\mathrm{y}+0,5\mathrm{z}+\left(0,5\mathrm{x}+0,5\mathrm{y}\right)=0,0375\\ {\mathrm{n}}_{\mathrm{CuO} \mathrm{pư}}=\mathrm{x}+2\mathrm{y}=0,0625\end{array}\right. \\ \Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\mathrm{x}=0,0125; \mathrm{y}=0,025; \mathrm{z}=0,0125\\ \mathrm{H}=\frac{0,05-0,0125}{0,05}=75\%\end{array}\right. \end{gathered}$$

● Cách 2: Sử dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố

Sơ đồ phản ứng :

Bản chất phản ứng (1) là ${\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}$ bị oxi hóa bởi CuO, khối lượng hỗn hợp sau phản ứng tăng lên là do O trong CuO chuyển vào ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ và ${\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}$. Ở phản ứng (2), ${\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}$, ${\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}$ dư, HOH có nguyên tử H linh động trong nhóm –OH nên tham gia phản ứng thế Na giải phóng ${\mathrm{H}}_2$, ${\mathrm{CH}}_3\mathrm{CHO}$ không tham gia phản ứng này.

Sử dụng bảo toàn nguyên tố O trong phản ứng oxi hóa ancol và bảo toàn nguyên tố H của nhóm –OH trong phản ứng của X với Na, ta có :

$$\begin{gathered} \left\{\begin{array}{l}{\mathrm{n}}_{\mathrm{HOH}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}}={\mathrm{n}}_{\mathrm{O} \mathrm{pư}}=0,0625\\ {\mathrm{n}}_{\mathrm{HOH}}+{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}}+{\mathrm{n}}_{{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH} \mathrm{dư}}=2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}=0,075\end{array}\right. \\ \Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{\mathrm{n}}_{{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH} \mathrm{dư}}=0,0125\\ \mathrm{H}=\frac{0,05-0,0125}{0,05}=75\%\end{array}\right. \end{gathered}$$

Đáp án D

Đặt công thức của tripeptit X là ${\mathrm{C}}_{\mathrm{x}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{y}}{\mathrm{O}}_4{\mathrm{N}}_3$

Theo bảo toàn nguyên tố C và H, ta có :

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\mathrm{x}=9, \mathrm{y}=17\\ \mathrm{X} \mathrm{là} {\mathrm{C}}_9{\mathrm{H}}_{17}{\mathrm{O}}_4{\mathrm{N}}_3\end{array}\right.$

Suy ra amino axit là H₂NCH(CH₃)COOH.

Trong phản ứng thủy phân hoàn toàn X bằng dung dịch NaOH, sau đó cô cạn dung dịch thì chất rắn thu được là muối ${\mathrm{H}}_2\mathrm{NCH}\left({\mathrm{CH}}_3\right)\mathrm{COONa}$ (hay có công thức phân tử là ${\mathrm{C}}_3{\mathrm{H}}_6{\mathrm{O}}_2\mathrm{NNa}$) và có thể còn NaOH dư. Theo bảo toàn nguyên tố Na và giả thiết, ta có :

$\left\{\begin{array}{l}{\mathrm{n}}_{{\mathrm{C}}_3{\mathrm{H}}_6{\mathrm{O}}_2\mathrm{NNa}}+{\mathrm{n}}_{\mathrm{NaOH} \mathrm{dư}}={\mathrm{n}}_{\mathrm{NaOH} \mathrm{bđ}}=0,2\\ 111{\mathrm{n}}_{{\mathrm{C}}_3{\mathrm{H}}_6{\mathrm{O}}_2\mathrm{NNa}}+40{\mathrm{n}}_{\mathrm{NaOH} \mathrm{dư}}=16,52\end{array}\right.$

$\Rightarrow {\mathrm{n}}_{{\mathrm{C}}_3{\mathrm{H}}_6{\mathrm{O}}_2\mathrm{NNa}}=0,12; {\mathrm{n}}_{\mathrm{NaOH} \mathrm{dư}}=0,08$

Theo bảo toàn nguyên tố C, ta có :