Cho 0,2 mol hỗn hợp E gồm chất X (CnH2n+4O4N2) và chất Y (CmH2m+3O2N) đều mạch hở tác dụng vừa đủ với 0,25 mol NaOH, đun nóng. Khối lượng nhỏ nhất của X có thể đạt được trong 0,2 mol E gần nhất với giá trị nào sau đây?

Chọn đáp án B

Giải thích:

\(\begin{array}{l} + \,\,\left\{ \begin{array}{l} {n_E} = {n_X} + {n_Y} = 0,2\\ {n_{NaOH}} = 2{n_X} + {n_Y} = 0,25 \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {n_X} = 0,05\\ {n_Y} = 0,15 \end{array} \right.;\,\,\left\{ \begin{array}{l} E + NaOH:\,\,{n_{NaOH}} = {n_{{H_2}O}} = 0,25\\ BTKL:\,\,{m_E} = {m_{muoi}} + {m_{khi}} + {m_{{H_2}O}} - {m_{NaOH}} = 21,25 \end{array} \right.\\ + \,\,\left\{ \begin{array}{l} {\overline M _{khi}} = 27,5\,\, \Rightarrow \,N{H_3}\\ {n_E} = {n_{khi}} = 5,5:27,5 = 0,2 \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} X \to 0,05\,\,mol\,\,khi\,N{H_3}\\ Y \to 0,15\,\,mol\,\,khi\,\,C{H_3}N{H_2} \end{array} \right.\,\,hoac\,\,\left\{ \begin{array}{l} Y \to 0,15\,\,mol\,\,khi \,\,N{H_3}\\ X \to 0,05\,\,mol\,\,khi \,\,{C_3}{H_9}N \end{array} \right.\\ + \,\,\left\{ \begin{array}{l} {C_n}{H_{2n + 4}}{O_4}{N_2} \to {C_n}{H_{2n}} + {H_4}{O_4}{N_2} \to C{H_2} + {H_4}{O_4}{N_2}\,\,({n_X} = {n_{{H_4}{O_4}{N_2}}})\\ {C_m}{H_{2m + 3}}{O_2}N \to {C_m}{H_{2m}} + {H_3}{O_2}N \to C{H_2} + {H_3}{O_2}N\,\,({n_Y} = {n_{{H_3}{O_2}N}}) \end{array} \right.\\ \Rightarrow E \to \left\{ \begin{array}{l} {H_4}{O_4}{N_2}:\,\,0,05\,\,mol\\ {H_3}{O_2}N:\,\,0,15\,\,mol\\ C{H_2}:\,\,(21,25 - 0,05.96 - 0,15.49):14 = 0,65\,\,mol \end{array} \right\}\\ + \,\,Y:RCOO{H_3}NC{H_3} \end{array}\)

Gọi số mol CH2 thêm vào X và Y lần lượt là a và b ta có:

\(\begin{array}{l} 0,05.a + 0,15.b = 0,65 \Rightarrow a = 4,\,b = 3\\ \Rightarrow X:\,{C_2}{H_4}{(COON{H_4})_2}\,\\ Y:\,C{H_3}COO{H_3}NC{H_3}\\ \Rightarrow {m_{X\,\,(\min )}} = 7,6\,\,gam\,\, \approx 8\,gam. \end{array}\)