13. Hỗn hợp E gồm 2 chất hữu cơ X (C2H7O3N) và Y (C3H12O3N2). X và Y đều có tính chất lưỡng tính. Cho m gam hỗn hợp E tác dung với dung dịch HCl dư, thu được 4,48 lít khí Z (Z là hợp chất vô cơ). Mặt khác, khi cho m gam hỗn hợp E tác dụng với dung dịch NaOH dư, đun nóng thoát ra 6,72 lít khí T (T là hợp chất hữu cơ đơn chức chứa C, H, N và làm xanh quỳ tím ẩm). Cô cạn dung dịch thu được chất rắn gồm 2 chất vô cơ. Thể tích các khí đo ở đktc; Giá trị gần nhất của m là

Question

Accepted Answer

Để giải bài toán này, chúng ta cần xác định các phản ứng hóa học xảy ra khi cho hỗn hợp E tác dụng với HCl và NaOH.

1. **Phản ứng với HCl**: 
   - Hỗn hợp E gồm hai chất X (C2H7O3N) và Y (C3H12O3N2) đều có tính chất lưỡng tính. Khi tác dụng với HCl, cả hai chất này sẽ phản ứng và giải phóng khí Z, là hợp chất vô cơ.
   - Từ điều kiện bài toán, 4,48 lít khí Z thu được, tương đương với:
     $$
     n(Z) = \frac{4,48}{22,4} = 0,2 \text{ mol}
     $$

2. **Phản ứng với NaOH**:
   - Khi cho hỗn hợp E tác dụng với NaOH dư, đun nóng sẽ giải phóng khí T. Khí T là hợp chất hữu cơ đơn chức chứa C, H, N và làm xanh quỳ tím ẩm.
   - Thể tích khí T là 6,72 lít, tương đương với:
     $$
     n(T) = \frac{6,72}{22,4} = 0,3 \text{ mol}
     $$

3. **Tính toán số mol của các hợp chất trong hỗn hợp E**:
   - Giả sử X và Y phản ứng với HCl và NaOH theo tỉ lệ 1:1 cho mỗi chất. Khi X và Y tác dụng với HCl sẽ cho ra 0,2 mol khí Z.
   - Khi tác dụng với NaOH, mỗi chất sẽ cho ra 0,3 mol khí T, từ đó có thể suy ra được:
     $$
     n(X) + n(Y) = 0,2 \quad \text{(1)}
     $$
     $$
     n(X) + n(Y) = 0,3 \quad \text{(2)}
     $$

Từ (1) và (2), có thể thấy rằng có 0,2 mol của hỗn hợp này đã phản ứng với HCl, và 0,3 mol đã phản ứng với NaOH, do đó:
   - Giả sử $ n(X) = a $ và $ n(Y) = b $, ta có hệ phương trình:
     $$
     a + b = 0,2
     $$
     $$
     a + 2b = 0,3
     $$
   Giải hệ này, ta có:
   - Từ (1) suy ra $ b = 0,2 - a $
   - Thay vào phương trình (2):
     $$
     a + 2(0,2 - a) = 0,3
     $$
     $$
     a + 0,4 - 2a = 0,3
     $$
     $$
     -a = -0,1 \Rightarrow a = 0,1 \Rightarrow b = 0,1
     $$

4. **Tính m**:
   - Khối lượng của hỗn hợp E sẽ được tính bằng công thức:
   $$
   m = n(X) \cdot M(X) + n(Y) \cdot M(Y)
   $$
   - Với:
     - $ M(X) = 2(12) + 7(1) + 3(16) + 14 = 75 $ g/mol
     - $ M(Y) = 3(12) + 12(1) + 3(16) + 2(14) = 102 $ g/mol
   - Tính khối lượng:
   $$
   m = 0,1 \cdot 75 + 0,1 \cdot 102 = 7,5 + 10,2 = 17,7 \text{ g}
   $$

Giá trị gần nhất của m là **17,7 g**.

13. Hỗn hợp E gồm 2 chất hữu cơ X (C2H7O3N) và Y (C3H12O3N2). X và Y đều có tính chất lưỡng tính. Cho m gam hỗn hợp E tác dung với dung dịch HCl dư, thu được 4,48 lít khí Z (Z là hợp chất vô cơ). Mặt k...