Hỗn hợp E gồm chất X (C3H10N2O4) và chất Y (C3H12N2O3), biết X là hợp chất hữu cơ đa chức. Cho 3,86 gam E tác dụng với dung dịch NaOH dư, đun nóng, thu được 0,06 mol hai chất khí (...

* Hướng dẫn giải

Đáp án D

\({{k}_{{{C}_{3}}{{H}_{10}}{{N}_{2}}{{O}_{4}}}}=\frac{3.2+2+2-10}{2}=0=\pi -i\)

(k là độ bất bão hoà tính theo công thức phân tử,  là số liên kết pi thực tế trong công thức cấu tạo , i là số liên kết ion trong công thức cấu tạo)

X có 4 nguyên tử O trong phân tử, nên X là muối của amoni của axit cacboxylic 2 chức nên (\pi \) = 2(có 2 liên kết \(\pi \) trong 2 nhóm COO) → i = (\pi \) - k = 2 (có 2 liên kết ion). Vậy X là muối amoni 2 chức của axit cacboxylic 2 chức.

\(X\to \left[ \begin{array}{*{35}{l}}

   N{{H}_{4}}OOC\text{ }-\text{ }COON{{H}_{3}}C{{H}_{3}}  \\

   N{{H}_{4}}OOC-C{{H}_{2}}-C\text{OO}N{{H}_{4}}  \\

\end{array} \right.\)

\({{k}_{{{C}_{3}}{{H}_{12}}{{N}_{2}}{{O}_{3}}}}=\frac{3.2+2+2-12}{2}=-1\)

Y có 3 nguyên tử O nên Y là muối amoni của 1 trong các gốc NH₃ và CH₃NH₂ (đều có \(\pi \) = 1)

→ i = \(\pi \)- k = 2 (Y có 2 liên kết ion trong phân tử). Vậy Y là muối amoni 2 chức của axit cacbonic (gốc \(CO_{3}^{2-}\) )

\(Y\to \left[ \begin{align}

  & {{(C{{H}_{3}}N{{H}_{3}})}_{2}}C{{O}_{3}} \\

 & \left[ \begin{array}{*{35}{l}}

   {{C}_{2}}{{H}_{5}}N{{H}_{3}}C{{O}_{3}}N{{H}_{4}}  \\

   {{(C{{H}_{3}})}_{2}}N{{H}_{3}}C{{O}_{3}}N{{H}_{4}}  \\

\end{array} \right. \\

\end{align} \right.\)

\(\left\{ \begin{align}

  & {{n}_{X}}=x(mol) \\

 & {{n}_{Y}}=y(mol) \\

\end{align} \right.\to \left\{ \begin{align}

  & 138x+124y=3,86 \\

 & {{n}_{khi}}=2x+2y=0,06 \\

\end{align} \right.\to \left\{ \begin{align}

  & x=0,01 \\

 & y=0,02 \\

\end{align} \right.\)

Do 2 khí thoát ra hơn kém nhau 1 nguyên tử C (NH₃ và CH₃NH₂) và có tỉ lệ mol 1 : 5, nên ở đây chỉ cần xét 1 trường hợp thoả mãn được 2 điều kiện trên:

X : NH₄OOC – COONH₃CH₃, Y: (CH₃NH₃)₂CO₃

NH₄OOC-COONH₃CH₃ +2NaOH → (COONa)₂ +NH₃ +CH₃NH₂ +2H₂O

0,01 mol                              →    0,01 mol

(CH₃NH₃)₂CO₃ + 2NaOH→ 2CH₃NH₂ + Na₂CO₃ + 2H₂O

0,02 mol                                 0,02 mol

Ta có \({{m}_{muoi}}=134{{n}_{{{(C\text{OO}Na)}_{2}}}}+106{{n}_{N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}}}=3,46(g)\)