Hỗn hợp E gồm tripeptit X (Gly-Ala-Lys) và chất hữu cơ Y (C₄H₁₂O₂N₂) đều mạch hở. Cho m gam E phản ứng vừa đủ với 400 ml dung dịch NaOH 1M, đun nóng, thu được 2,24 lít khí Z (đktc) và dung dịch chứa 3 muối. Đốt cháy Z bằng oxi rồi cho sản phẩm cháy qua dung dịch H₂SO₄ đặc dư thì khối lượng dung dịch tăng 4,5 gam và thoát 0,15 mol hỗn hợp khí CO₂ và N₂. Mặt khác, cho m gam E phản ứng với dung dịch HCl dư thu được a gam muối. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của a là:

Đáp án A

Phương pháp giải:

Biện luận tìm được công thức Z là CH₃NH₂ ⟹ Y: CH₃CH(NH₂)COONH₃CH₃.

*E + NaOH:

Gly-Ala-Lys + 3NaOH → GlyNa + AlaNa + LysNa + H₂O

CH₃CH(NH₂)COONH₃CH₃ + NaOH → CH₃CH(NH₂)COONa + CH₃NH₂ + H₂O

Từ n_Z ⟹ n_Y ⟹ n_X.

*E + HCl:

Gly-Ala-Lys + 2H₂O + 4HCl → Muối

CH₃CH(NH₂)COONH₃CH₃ + 2HCl → CH₃CH(NH₃Cl)COOH + CH₃NH₃Cl

Áp dụng BTKL: m_muối = m_E + m_H2O + m_HCl.

Giải chi tiết:

3 muối là GlyNa, AlaNa, LysNa  ⟹ Y tạo ra 1 trong 3 muối này.

Nhưng do Y chỉ có 4C nên không tạo được LysNa ⟹ Y tạo GlyNa hoặc AlaNa.

Theo đề đốt khí Z thu được H₂O, CO₂, N₂ ⟹ Z là amin ⟹ Y là muối của amino axit và amin ⟹ Z là amin đơn chức.

n_Z = 0,1 mol ⟹ n_{N2(do Z)} = 0,05 mol ⟹ n_{CO2(do Z)} = 0,15 - 0,05 = 0,1 mol.

⟹ C_Z = n_{CO2(do Z)} : n_Z = 0,1 : 0,1 = 1 ⟹ Z là CH₃NH₂

⟹ Y là CH₃CH(NH₂)COONH₃CH₃.

*E + NaOH:

Gly-Ala-Lys + 3NaOH → GlyNa + AlaNa + LysNa + H₂O

        0,1 ←       0,4 - 0,1   (mol)

CH₃CH(NH₂)COONH₃CH₃ + NaOH → CH₃CH(NH₂)COONa + CH₃NH₂ + H₂O

                   0,1 ←                      0,1 ←                                                0,1(mol)

*E + HCl:

Gly-Ala-Lys + 2H₂O + 4HCl → Muối

       0,1 →          0,2 →   0,4   (mol)

CH₃CH(NH₂)COONH₃CH₃ + 2HCl → CH₃CH(NH₃Cl)COOH + CH₃NH₃Cl

                     0,1 →                     0,2 (mol)

BTKL: m_muối = m_E + m_H2O + m_HCl = 0,1.274 + 0,1.120 + 0,2.18 + 0,6.36,5 = 64,9 gam.