Hỗn hợp E gồm chất X (C₄H₁₂N₂O₄) và chất Y (C₃H₁₂N₂O₃). X là muối của axit hữu cơ đa chức, Y là muối của một axit vô cơ. Cho 5,52 gam E tác dụng với dung dịch NaOH dư, đun nóng, thu được 0,08 mol hai khí (có tỉ lệ mol 1 : 3) và dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m bằng bao nhiêu?

Đáp án B

Phương pháp giải:

Xác định CTCT của X và Y dựa vào phản ứng với NaOH tạo 2 khí.

* TH1: X là C₂H₄(COONH₄)₂ tạo khí NH₃ và Y là (CH₃NH₃)₂CO₃ tạo khí CH₃NH₂.

* TH2: X là CH₂(COONH₄)(COOH₃NCH₃) tạo khí NH₃; CH₃NH₂ và Y là (CH₃NH₃)₂CO₃ tạo khí CH₃NH₂.

Dựa vào khối lượng E và số mol khí ⟹ trường hợp thỏa mãn ⟹ m.

Giải chi tiết:

* TH1: X là C₂H₄(COONH₄)₂ tạo khí NH₃ và Y là (CH₃NH₃)₂CO₃ tạo khí CH₃NH₂.

Gọi số mol X và Y lần lượt là a và b (mol)

⟹ n_NH3 = 2a (mol) và n_CH3NH2 = 2b (mol)

+ a > b ⟹  $\frac{2a}{2b}=3$mà 2a + 2b = 0,08 ⟹ a = 0,03 và b = 0,01.

⟹ m_E = 152a + 124b = 5,8 (g) ≠ 5,52 (g) ⟹ Loại.

+ a < b ⟹ $\frac{2a}{2b}=\frac{1}{3}$  mà 2a + 2b = 0,08 ⟹ a = 0,01 và b = 0,03.

⟹ m_E = 152a + 124b = 5,24 (g) ≠ 5,52 (g) ⟹ Loại.

* TH2: X là CH₂(COONH₄)(COOH₃NCH₃) tạo khí NH₃; CH₃NH₂ và Y là (CH₃NH₃)₂CO₃ tạo khí CH₃NH₂.

Gọi số mol X và Y lần lượt là x và y (mol)

⟹ n_NH3 = x (mol) và n_CH3NH2 = x + 2y (mol)

Nhận thấy n_CH3NH2 > n_NH3 ⟹ $\frac{x}{x+2y}=\frac{1}{3}$ mà 2x + 2y = 0,08 ⟹ x = y = 0,02 (mol)

⟹ m_E = 152x + 124y = 5,52 (g) ⟹ Thỏa mãn.

* E + NaOH → muối gồm CH₂(COONa)₂ 0,02 (mol); Na₂CO₃ 0,02 (mol)

Vậy m = m_muối = 148.0,02 + 106.0,02 = 5,08 gam.