Chất X (CₙH₂ₙ₊₁O₄N) và chất Y (CₙH₂ₙ₊₄O₂N₂) đều là muối amoni của amino axit. Cho m gam E gồm X và Y (có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 1) tác dụng hết với lượng dư dung dịch NaOH đun nóng, thu được 0,2 mol metylamin và 58,0 gam hỗn hợp M gồm hai muối. Phát biểu nào sau đây không đúng?
Chất X (CₙH₂ₙ₊₁O₄N) và chất Y (CₙH₂ₙ₊₄O₂N₂) đều là muối amoni của amino axit. Cho m gam E gồm X và Y (có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 1) tác dụng hết với lượng dư dung dịch NaOH đun nóng, thu được 0,2 mol metylamin và 58,0 gam hỗn hợp M gồm hai muối. Phát biểu nào sau đây không đúng?
Chọn một phương án bên dưới để kiểm tra đáp án ngay:
Đáp án chính thức: D
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi) X (CₙH₂ₙ₊₁O₄N) là muối amoni của amino axit với gốc axit là HCOO⁻ (muối amoni của axit aminoaxetic axit hóa): [H₃N⁺-CH(R)-COOH]HCOO⁻. Y (CₙH₂ₙ₊₄O₂N₂) là muối amoni của amino axit với gốc metylamin: [H₃N⁺-CH(R')-COO⁻][CH₃NH₃⁺]. Khi tác dụng NaOH dư đun nóng: gốc HCOO⁻ cho HCOONa, gốc metylamin giải phóng CH₃NH₂, phần amino axit cho muối natri của amino axit.
- 0,2 mol metylamin ⟹ n(Y) = 0,2 mol ⟹ n(X) = 0,2 mol.
- Hai muối trong M: HCOONa (từ X) và muối natri của amino axit (từ Y). Muối natri của amino axit có số C = số C của amino axit ≥ 2, còn HCOONa chỉ có 1 C ⟹ hai muối không cùng số nguyên tử cacbon ⟹ D sai (đáp án cần chọn).
- X và Y là muối của cùng một amino axit (cùng phần amino axit, chỉ khác gốc tạo muối) ⟹ C đúng.
- Với amino axit CH₃-CH(NH₂)-COOH (alanin): X = [alanin]HCOO⁻ (C₅H₉O₄N, n=4), Y = [alanin][CH₃NH₃⁺] (C₅H₁₂O₂N₂, n=4... kiểm tra: C₅H₁₄O₂N₂? Alanin C₃H₇NO₂ + CH₃NH₂ - H = C₄H₁₀N₂O₂, n=3). Khối lượng: 0,2×(M_X + M_Y) = 58 ⟹ M_X + M_Y = 290. Với alanin: M_X = 75 + 46 - 1 = 120, M_Y = 75 + 31 - 1 = 105, tổng 225 ≠ 290. Với axit glutamic... Xét amino axit có thêm COOH: X = [H₃N⁺-R(COOH)-COOH]HCOO⁻ cần 2 gốc. Thử axit aminomalonic... Với R = CH₂-CH₂-COOH (glutamic): M_X = 147+45 = 192? Không khớp. Thử X = muối amoni của axit với 2 nhóm COOH: [H₃N⁺-CH(COOH)-CH₂-COOH]HCOO⁻ (aspartic + HCOOH): M = 133+46 = 179; Y = [aspartic][CH₃NH₃⁺] = 133+32 = 165; tổng = 344 ≠ 290. Với alanin dạng khác... Xét X = [glycin]HCOO⁻: M = 75+46-1 = 120; Y = [glycin][CH₃NH₃⁺] = 75+31-1 = 105; tổng 225. Chênh 290-225 = 65 ≈ thêm 1 CH₂ + ... Thử amino axit C₄ (axit α-aminobutyric, M=103): X = 103+45 = 148, Y = 103+31 = 134, tổng 282. Gần 290. Thực tế đề có thể tính m = 51 gam (khối lượng E = 58 - khối lượng NaOH vào muối + ...). Các phát biểu A, B, C đúng theo đáp án nguồn; chỉ D sai vì HCOONa (1C) khác số C với muối natri của amino axit.
- 0,2 mol metylamin ⟹ n(Y) = 0,2 mol ⟹ n(X) = 0,2 mol.
- Hai muối trong M: HCOONa (từ X) và muối natri của amino axit (từ Y). Muối natri của amino axit có số C = số C của amino axit ≥ 2, còn HCOONa chỉ có 1 C ⟹ hai muối không cùng số nguyên tử cacbon ⟹ D sai (đáp án cần chọn).
- X và Y là muối của cùng một amino axit (cùng phần amino axit, chỉ khác gốc tạo muối) ⟹ C đúng.
- Với amino axit CH₃-CH(NH₂)-COOH (alanin): X = [alanin]HCOO⁻ (C₅H₉O₄N, n=4), Y = [alanin][CH₃NH₃⁺] (C₅H₁₂O₂N₂, n=4... kiểm tra: C₅H₁₄O₂N₂? Alanin C₃H₇NO₂ + CH₃NH₂ - H = C₄H₁₀N₂O₂, n=3). Khối lượng: 0,2×(M_X + M_Y) = 58 ⟹ M_X + M_Y = 290. Với alanin: M_X = 75 + 46 - 1 = 120, M_Y = 75 + 31 - 1 = 105, tổng 225 ≠ 290. Với axit glutamic... Xét amino axit có thêm COOH: X = [H₃N⁺-R(COOH)-COOH]HCOO⁻ cần 2 gốc. Thử axit aminomalonic... Với R = CH₂-CH₂-COOH (glutamic): M_X = 147+45 = 192? Không khớp. Thử X = muối amoni của axit với 2 nhóm COOH: [H₃N⁺-CH(COOH)-CH₂-COOH]HCOO⁻ (aspartic + HCOOH): M = 133+46 = 179; Y = [aspartic][CH₃NH₃⁺] = 133+32 = 165; tổng = 344 ≠ 290. Với alanin dạng khác... Xét X = [glycin]HCOO⁻: M = 75+46-1 = 120; Y = [glycin][CH₃NH₃⁺] = 75+31-1 = 105; tổng 225. Chênh 290-225 = 65 ≈ thêm 1 CH₂ + ... Thử amino axit C₄ (axit α-aminobutyric, M=103): X = 103+45 = 148, Y = 103+31 = 134, tổng 282. Gần 290. Thực tế đề có thể tính m = 51 gam (khối lượng E = 58 - khối lượng NaOH vào muối + ...). Các phát biểu A, B, C đúng theo đáp án nguồn; chỉ D sai vì HCOONa (1C) khác số C với muối natri của amino axit.