Hỗn hợp X gồm glucozo, fructozo, metylfomat và 2 amin (mạch hở) thuộc cùng 1 dãy đồng đẳng. Đốt cháy hoàn toàn 14,42 gam X cần a mol O₂. Sản phẩm cháy thu được gồm CO₂, H₂O và N₂ cho qua dung dịch Ca(OH)₂ dư thu được 58 gam kết tủa đồng thời khối lượng bình tăng thêm 36,86 gam (N₂ hoàn toàn không bị hấp thụ). Giá trị lớn nhất của a có thể là:

Đáp án A

Phương pháp giải:

Hỗn hợp X: C₆H₁₂O₆; metyl fomat (HCOOCH₃ - C₂H₄O₂); 2 amin

Quy về hỗn hợp: CH₂O (x mol); RN (y mol)

- Biện luận CTTQ của amin dựa vào số mol các sản phẩm cháy

Dựa vào phản ứng cháy → Tìm biểu thức liên quan đến số mol O₂

→ Biện luận để tìm giá trị lớn nhất

Giải chi tiết:

Hỗn hợp X: C₆H₁₂O₆; metyl fomat (HCOOCH₃ - C₂H₄O₂); 2 amin

Quy về hỗn hợp: CH₂O (x mol); RN (y mol)

Sản phẩm cháy gồm CO₂, H₂O và N₂

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

→ n_CaCO3 = n_CO2 = 58 : 100 = 0,58 mol

m_{bình tăng} = m_CO2 + m_H2O = 36,86 gam → n_H2O = 0,63 mol

Vì n_H2O > n_CO2. Mà khi đốt cháy CH₂O thì tạo n_CO2 = n_H2O

→ Chứng tỏ 2 amin mạch hở thuộc dãy đồng đẳng no

Gọi CT chung của 2 amin là C_nH_2n+2+mN_m

C_nH_2n+2+mN_m + (1,5n+0,25m+0,5) O₂ → nCO₂ + (n+1+0,5m) H₂O + 0,5m N₂

CH₂O + O₂ → CO₂ + H₂O

Bảo toàn khối lượng: m_X + m_O2 = m_CO2 + m_H2O + m_N2 → m_O2 = 22,44 + m_N2

Vậy để m_O2 max thì m_N2 phải đạt giá trị tối đa

Xét phản ứng cháy: n_amin = n_H2O - n_CO2 - n_N2 = 0,63 - 0,58 - n_N2 = 0,05 - n_N2

→ n_N2 = 0,05 - n_amin

Vậy số mol N₂ lớn nhất khi đạt giá trị tiệm cận với 0,05 mol (Vì n_amin không thể = 0)

→ m_O2(max) » 22,44 + 28.0,05

→ n_O2(max) = a_max » 0,745 mol