Hỗn hợp X gồm 0,1 mol một α-amino axit no, mạch hở A chứa 1 nhóm -NH₂, 1 nhóm -COOH và 0,025 mol pentapeptit mạch hở cấu tạo từ A. Đốt cháy hỗn hợp X cần a mol O₂, sản phẩm cháy hấp thụ hết vào 1 lít dung dịch NaOH 1,2M thu được dung dịch Y. Rót từ từ dung dịch chứa 0,8a mol HCl vào dung dịch Y thu được 14,448 lít CO₂ (đktc). Đốt 0,01a mol đipeptit mạch hở cấu tạo từ A cần V lít O₂ (đktc). Giá trị của V là:

Đáp án D

Phương pháp giải:

Ta thấy pentapeptit được tạo ra từ 5 phân tử A tách 4 H₂O.

⟹ Đốt cháy (A + 5A) và (A + peptit + 4H₂O) cần lượng oxi và thu được lượng CO₂ như nhau (vì H₂O không bị đốt cháy).

⟹ Quy hỗn hợp X về dạng chỉ có amino axit A có công thức là C_nH_2n+1NO₂.

*Phản ứng đốt cháy hh X: C_nH_2n+1NO₂ + (1,5n - 0,75)O₂ → nCO₂ + (n + 0,5)H₂O + 0,5N₂

Từ số mol O₂ ⟹ phương trình (1)

*Khi cho HCl vào dung dịch Y thì:

Bảo toàn C: n_CO2 = n_NaHCO3 + n_CO2 ⟹ phương trình (2)

Giải (1) và (2) tìm được a và n ⟹ số mol và công thức của đipeptit.

*Đốt cháy đipeptit: Tính toán theo phản ứng cháy ⟹ V_O2

Giải chi tiết:

Ta thấy pentapeptit được tạo ra từ 5 phân tử A tách 4 H₂O.

⟹ Đốt cháy (A + 5A) và (A + peptit + 4H₂O) cần lượng oxi và thu được lượng CO₂ như nhau (vì H₂O không bị đốt cháy).

⟹ n_A = 0,1 + 0,025.5 = 0,225 mol.

⟹ Quy hỗn hợp X về dạng chỉ có amino axit A có công thức là C_nH_2n+1NO₂.

*Phản ứng đốt cháy hh X:

        C_nH_2n+1NO₂ + (1,5n - 0,75)O₂ → nCO₂ + (n + 0,5)H₂O + 0,5N₂

Mol      0,225  →  0,225(1,5n - 0,75)

⟹ n_O2 = 0,225(1,5n - 0,75) = a (1)

*Khi cho HCl vào dung dịch Y thì: n_NaOH = 1,2.1 = 1,2 mol; n_HCl = 0,8a mol

⟹ Thu được $\left\{\begin{array}{l}\mathrm{NaCl}: 0,8\mathrm{a}(\mathrm{BT}: \mathrm{Cl})\\ {\mathrm{NaHCO}}_3: 1,2-0,8\mathrm{a}(\mathrm{BT}: \mathrm{Na})\\ {\mathrm{CO}}_2: 0,645\end{array}\right.$

Bảo toàn C: n_CO2 = n_NaHCO3 + n_CO2 ⟹ 0,225n =1,2 - 0,8a + 0,645 (2)

Giải (1) và (2) được n = 4; a = 1,18125.

*Đốt cháy 0,01a mol đipeptit C₈H₁₆O₂N₃:

C₈H₁₆O₂N₃ + 10,5O₂ → 8CO₂ + 8H₂O + N₂

⟹ V_O2 = 22,4.10,5.0,01.1,18125 = 2,7783 lít.