Cho m gam axit glutamic vào dung dịch chứa NaOH 0,5M và KOH 0,8M, thu được dung dịch X chứa 14,43 gam chất tan. Cho dung dịch X phản ứng vừa đủ với dung dịch Y chứa H₂SO₄0,6M và HCl 0,8M, thu được dung dịch Z chứa 23,23 gam muối. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính giá trị của m?

Ta có sơ đồ:

Glu + NaOH, KOH → Chất tan + H2O

Đặt nGlu= a mol; nNaOH= 0,5b (mol); nKOH= 0,8b (mol) và nH2O= c (mol)

Theo bảo toàn khối lượng ta có: mGlu+ mNaOH+ mKOH= mchất tan+ mH2O

→ 147a + 40. 0,5b + 56.0,8b = 14,43 + 18c (1)

Khi cho m gam axit glutamic vào dung dịch chứa NaOH và KOH ta xét 2 trường hợp:

Trường hợp 1: Nếu axit glutamic phản ứng hết thì nH2O= 2.nGlu⟹ 2a = c (2)

Trường hợp 2: Nếu kiềm phản ứng hết thì nNaOH+ nKOH= nH2O→ 0,5b + 0,8b = c (3)

Muối trong dung dịch Z chứa:

(HOOC)2C3H5NH3+: a mol

Na+: 0,5 b mol

K+: 0,8b mol

Cl-: 0,8x mol

SO42-: 0,6x mol

Trong đó x là thể tích dung dịch axit.

Theo bảo toàn điện tích ta có: a + 0,5b + 0,8b = 0,8x + 0,6x. 2 (4)

Ta có: mmuối= 148a + 23.0,5b + 39.0,8b + 0,8x.35,5 + 0,6x.96 = 23,23 (5)

Giải hệ trong trường hợp 1:

Giải hệ (1), (2), (4) và (5) ta có: a = 0,0576; b = 0,124; c = 0,1152 và x = 0,1094

⟹ mGlu= 147a = 8,4672 (không có đáp án thỏa mãn)

Giải hệ trong trường hợp 2:

Giải hệ (1), (3), (4) và (5) ta có: a = 0,07; b = 0,1; c = 0,13 và x = 0,1

⟹ mGlu= 147a = 10,29 (gam)

Đáp án cần chọn là: B