Hướng dẫn học sinh giải nhanh các dạng bài tập về peptit

MỤC LỤC Tên đề mục Trang A I II III IV Mở đầu Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 1 1 B I II III IV Nội dung sáng kiến kinh nghiệm Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Một số biện pháp cụ thể Dạng 1: Xác định số đồng phân peptit Dạng 2: Xác định công thức cấu tạo peptit Dạng 3: Bài tập phản ứng đốt cháy peptit Dạng 4: Bài tập phản ứng thủy phân peptit Dạng 5: Một số toán tổng hợp peptit Hiệu sáng kiến kinh nghiệm 1 2 18 C I II Kết luận kiến nghị Kết luận Kiến nghị 19 19 Tài liệu tham khảo Danh mục SKKN cấp Sở GD&ĐT công nhận xếp loại A MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài Hóa học môn khoa học quan trọng nhà trường phổ thơng Mơn hóa học cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức phổ thông thiết thực hóa học, giáo viên mơn hóa học cần hình thành em kĩ bản, phổ thơng thói quen học tập làm việc khoa học Từ làm tảng cho việc giáo dục xã hội chủ nghĩa, phát triển lực nhận thức, lực hành động Có đức tính cẩn thận, kiên trì, trung thực, tỉ mỉ, xác, u chân lí khoa học, có ý thức trách nhiệm với thân, gia đình xã hội Tuy nhiên với xu trắc nghiệm khách quan “nhanh xác” hai yếu tố quan trọng làm kiểm tra kì thi Trung học phổ thơng Quốc gia Vì mà vận dụng phương pháp giải nhanh cơng thức giải nhanh thành thạo góp phần tích cực vào việc đáp ứng yêu cầu hình thức thi trắc nghiệm Trong năm gần đây, tập peptit đề thi tốt nghiệp trung học phổ thông quốc gia đa số câu chốt, khó ngày phức tạp Mà sách giáo khoa, sách tập, sách tham khảo chưa có nhiều chưa đề cập sâu sắc cụ thể đến tập peptit Xuất phát từ lí trên, tơi nhận thấy đưa “Hướng dẫn học sinh giải nhanh dạng tập peptit” giúp học sinh hiểu, vận dụng thành thạo phương pháp giải tập peptit cần thiết hiệu II Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu vấn đề để phân loại dạng tập peptit cách giải cho dạng cụ thể, nhằm giúp em học sinh hiểu, vận dụng thành thạo từ giải nhanh dạng tập peptit - Làm tư liệu cho giáo viên khác giảng dạy peptit Qua tơi muốn trao đổi kinh nghiệm đồng nghiệp để tìm biện pháp hiệu giảng dạy peptit trường THPT III Đối tượng nghiên cứu - Chương trình hóa học 12 THPT - Học sinh lớp 12 Trường THPT Chu Văn An IV Phương pháp nghiên cứu Bằng phương pháp nghiên cứu khoa học như: Phân tích lí thuyết, tổng hợp tài liệu, điều tra bản, tổng kết kinh nghiệm sư phạm sử dụng số phương pháp thống kê tốn học việc phân tích thực nghiệm sư phạm… B NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM I Cơ sở lý luận sáng kiến kinh nghiệm “Hướng dẫn học sinh giải nhanh dạng tập peptit” sáng kiến đưa phương pháp cho dạng tập, có ví dụ minh họa tập áp dụng cho dạng để học sinh hiểu, vận dụng thành thạo từ giải nhanh tập trắc nghiệm phần peptit, đáp ứng yêu cầu Bộ GD&ĐT II Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Trong chương trình hóa học Trung học phổ thơng lý thuyết peptit protein có tiết tập peptit đa dạng, phong phú biến hóa như: viết đồng phân peptit, thủy phân peptit, đốt cháy peptit tập tổng hợp Tuy nhiên SGK12, sách tập hóa học 12 sách tham khảo khơng trình bày phương pháp giải cho dạng tập cụ thể sâu sắc nên làm tập liên quan đến peptit nhiều giáo viên đa số học sinh lúng túng Đặc biệt câu peptit câu chốt đề thi tốt nghiệp THPTQG năm trở lại Vì làm tập dạng học sinh thấy phức tạp rắc rối nên thường ngại khó bỏ qua Đã có số sách tham khảo có đề cập phương pháp giúp giải nhanh tập peptit nhiên chưa phân dạng chi tiết cụ thể chưa đưa công thức giúp giải nhanh tập III: Các biện pháp tổ chức thực Để giải thực trạng trên, mạnh dạn phân dạng đưa công thức vào giảng dạy tập peptit Dạng 1: XÁC ĐỊNH SỐ ĐỒNG PHÂN CỦA PEPTIT Phương pháp Mỗi phân tử peptit gồm số xác định gốc - amino axit liên kết với theo trật tự nghiêm ngặt Việc thay đổi trật tự dẫn tới peptit đồng phân - Từ n phân tử - amino axit khác số đồng phân loại peptit n! - Nếu có x phân tử - amino axit khác số n peptit tối đa xn Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Số đipeptit tối đa tạo từ hỗn hợp gồm alanin glyxin A B C D Hướng dẫn giải: Số đồng phân đipeptit tạo thành từ hỗn hợp glyxin alanin là: 22=4: Gly-Gly; Aly-Aly; Gly-Ala; Ala-Gly  Đáp án: C (Trích đề thi TNTHPTQG) Ví dụ 2: Có đipeptit (mạch hở) khác loại mà thủy phân hoàn toàn thu aminoaxit: alanin glyxin A B C D Hướng dẫn giải: Khi thủy phân thu amino axit nên đipeptit chứa gốc nên số đồng phân là: n! Áp dụng công thức ta có số đồng phân: 2!=  Đáp án: A Ví dụ 3: Có tripeptit mạch hở khác loại mà thủy phân hoàn toàn thu amino axit: Glyxin, alanin phenyl alanin? A B C D (Trích đề thi TNTHPTQG) Hướng dẫn giải: Khi thủy phân thu amino axit nên tripeptit chứa gốc nên số đồng phân là: 3!=6  Đáp án: D Ví dụ 4: Nếu thủy phân khơng hồn tồn pentapeptit Gly – Ala – Gly – Ala – Gly thu tối đa đipeptit khác nhau? A B C D Hướng dẫn giải: Cũng tính số đồng phân dạng ta phải dựa vào công thức cấu tạo pentapeptit có kiểu phân cắt: Gly – Ala; Ala – Gly nên tổng số đipeptit thu  Đáp án: A Dạng 2: XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC CẤU TẠO CỦA PEPTIT Phương pháp - Dựa vào đầu xác định xem peptit tạo từ amino axit nào, số lượng gốc, thủy phân khơng hồn tồn thu peptit khơng thu peptit sau ghép peptit lại với cơng thức cấu tạo peptit - Muốn làm tập dạng phải quan sát trật tự xếp sản phẩm thủy phân để ghép thành công thức peptit ban đầu cho xác Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Thủy phân khơng hồn tồn tetrapeptit (X), ngồi - amino axit thu đipeptit: Gly - Ala; Phe - Val; Ala - Phe Cấu tạo sau X? A Val - Phe - Gly - Ala B Ala - Val - Phe - Gly C Gly - Ala - Val - Phe D Gly- Ala - Phe - Val Hướng dẫn giải: Từ peptit ta thấy tetrapeptit tạo gốc Gly, Ala, Phe, Val dựa vào trật tự xếp đipeptit suy công thức cấu tạo tetrapeptit là: Gly -Ala - Phe - Val  Đáp án: D Ví dụ 2: Thủy phân hoàn toàn mol pentapeptit(X) thu mol Gly; mol Ala; mol Val Khi thủy phân khơng hồn tồn (X) thu hỗn hợp gồm Ala - Gly; Gly - Ala tripeptit Gly – Gly - Val Công thức cấu tạo (X) A Gly - Gly - Val - Ala - Gly B Val – Gly – Gly - Ala - Gly C Gly - Gly - Ala - Gly - Val D Gly - Ala - Gly - Gly - Val (SGK hóa học 12) Hướng dẫn giải: Từ đipeptit ta thấy Ala Gly - Ala- Gly từ công thứ tripeptit nên công thức cấu tạo X: Gly - Ala - Gly - Gly - Val  Đáp án: D Ví dụ 3: Thủy phân hoàn toàn mol pentapeptit X, thu mol glyxin, mol alanin, mol valin mol phenylalanin Thủy phân khơng hồn tồn X thu đipeptit Val-Phe tripeptit Gly - Ala - Val khơng thu Gly - Gly Chất X có công thức A Gly - Phe - Gly - Ala - Val C Gly - Ala - Val - Val - Phe B Gly - Ala - Val - Phe - Gly D Val - Phe - Gly - Ala - Gly (Trích đề thi TNTHPTQG) Hướng dẫn giải: Pentapeptit tạo từ Gly, 1Ala, Val Phe Thủy phân không thu Gly - Gly nên Gly không đứng cạnh thu đipeptit ValPhe tripeptit Gly - Ala -Val nên công thức cấu tạo X là: Gly - Ala - Val - Phe - Gly  Đáp án: B Ví dụ 4: Thuỷ phân hồn tồn mol pentapeptit A thu mol glyxin ; mol alanin 1mol valin Khi thuỷ phân khơng hồn tồn A hỗn hợp sản phẩm thấy có đipeptit: Ala-Gly; Gly-Ala tripeptit Gly-Gly-Val Amino axit đầu N, amino axit đầu C pentapeptit A : A Gly, Val B Ala, Val C Gly, Gly D Ala, Gly Hướng dẫn giải: Pentapeptit tạo từ Gly, 1Ala Val Thủy phân thu đipeptit Ala-Gly; Gly-Ala tripeptit Gly-Gly-Val nên công thức cấu tạo A là: Gly - Ala - Gly - Gly - Val Amino axit đầu N Gly, amino axit đầu C Val  Đáp án: A Dạng 3: BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG ĐỐT CHÁY PEPTIT Phương pháp - Đặt công thức peptit thông qua công thức amino axit: Công thức amino axit no có nhóm NH2 nhóm COOH là: CaH2a+1O2N cơng thức peptit là: [(CaH2a+1O2N)n-(n-1)H2O] Hoặc: H[HNCaH2aCO]nOH Tìm a thơng qua sản phẩm cháy, từ viết CTPT peptit cho Bài tập dạng thường áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Tripeptit X tetrapeptit Y mạch hở Khi thủy phân hoàn toàn hỗn hợp gồm X Y tạo amino axit có cơng thức H 2NCnH2nCOOH Đốt cháy 0,05 mol Y oxi dư, thu N 36,3 gam hỗn hợp gồm CO 2, H2O Đốt cháy 0,01 mol X oxi dư, cho sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư, thu m gam kết tủa Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m A 29,55 B 17,73 C 23,64 D 11,82 (Trích đề thi TNTHPTQG) Định hướng toán: Dựa vào số mol Y định luật bảo tồn ngun tố C, H ta tìm a  CTPT X, Y Định luật bảo toàn nguyên tố C X  n CO = nkết tủa Hướng dẫn giải: Thay n = 3, n = ta có: Cơng thức X là: C3aH6a-1O4N3, Y là: C4aH8a-2O5N4 Ta có đốt cháy 0,05 mol Y: 0,05 4a 44 + 18 0,05 (4a- 1) = 36,3 => a =  Công thức tripeptit X C9H17N3O4 n CO = n BaCO =0,01.9 = 0,09(mol) => m BaCO = 0,09.197 = 17,73 gam  Đáp án: B Ví dụ 2: Đipeptit mạch hở X tripeptit mạch hở Y tạo nên từ aminoaxit (no, mạch hở, phân tử chứa nhóm -NH nhóm -COOH) Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y, thu tổng khối lượng CO H2O 54,9 gam Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X, sản phẩm thu cho lội từ từ qua nước vôi dư, tạo m gam kết tủa Giá trị m A 120 B 60 C 30 D 45 (Trích đề thi TNTHPTQG) Hướng dẫn giải: Thay n = 2, n = ta có: Cơng thức X: C2aH4aO3N2 Y: C3aH6a-1O4N3 Đốt cháy 0,1 mol Y: 0,3a.44 + 0,05(6a-1).18= 54,9 a= Đốt cháy 0,2 mol X: n CO = n CaCO = 0,01.9 = 0,09(mol) Khối lượng CaCO3 0,2.3.2.100 = 120g - 2 3  Đáp án: A Ví dụ 3: Tripeptit mạch hở X tetrapeptit mạch hở Y tạo từ amino axit no, mạch hở có nhóm –COOH nhóm –NH2 Đốt cháy hồn tồn 0,2 mol X thu sản phẩm gồm CO2, H2O N2 khối lượng CO2 H2O 109,8 gam Để đốt cháy hoàn toàn 0,3 mol Y cần số mol O2 phản ứng là: A 4,5 B 9,0 C 6,75 D 3,375 Hướng dẫn giải: X, Y sinh từ amino axit có cơng thức CaH2a+1O2N  Công thức X là: C3aH6a-1O4N3, Y là: C4aH8a-2O5N4 Đốt cháy 0,2 mol X: 0,2.3a.44 + 0,1(6a-1).18= 109,8 a =  Công thức phân tử Y: C12H22O5N4 PTHH: C12H22O5N4 + 15O2  12CO2 + 11H2O + 2N2 0,3mol  4,5 mol  Đáp án: A Ví dụ 4: Tripeptit mạch hở X tetrapeptit mạch hở Y tạo từ amino axit no, mạch hở có nhóm -COOH nhóm -NH Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X thu sản phẩm gồm H 2O, CO2 N2 tổng khối lượng CO2 H2O 36,3 gam Nếu đốt cháy hồn tồn 0,2 mol Y số mol O cần phản ứng A 2,8mol B 1,8 mol C 1,875 mol D 3,375 mol Hướng dẫn giải: X, Y sinh từ amino axit có cơng thức CaH2a+1O2N  Công thức X là: C3aH6a-1O4N3, Y là: C4aH8a-2O5N4 Đốt cháy 0,1 mol X: 0,1.3a.44 + 0,05(6a-1).18= 36,3 a=  Công thức phân tử Y: C8H14O5N4 PTHH: C8H14O5N4 + 9O2  8CO2 + 7H2O + 2N2 0,2mol  1,8 mol  Đáp án: B Dạng 4: BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG THỦY PHÂN CỦA PEPTIT Phương pháp: - Phương trình thủy phân peptit môi trường axit bazơ không đưa môi trường vào phương trình: [(CaH2a+1O2N)n-(n-1)H2O] + (n-1)H2O nCaH2a+1O2N (hoặc nNH2 - R COOH) - Trong môi trường axit HCl [(CaH2a+1O2N)n-(n-1)H2O] + (n-1)H2O + n HCl n NH3Cl- R-COOH - Trong môi trường kiềm NaOH [(CaH2a+1O2N)n-(n-1)H2O]+ n NaOH n NH2- R-COONa + H2O - Dựa vào phương trình thủy phân, kiện cho dựa vào định luật bảo tồn tính đại lượng đề yêu cầu n peptit = m peptit n.M a oaxit  ( n  1)18 Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho X hexapeptit, Ala-Gly-Ala-Val-Gly-Val Y tetrapeptit Gly-AlaGly-Gly Thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm X Y thu amino axit, có 30 gam glyxin 28,48 gam alanin Giá trị m A 77,6 B 83,2 C 87,4 D 73,4 (Trích đề thi TNTHPTQG) Định hướng toán: Bài toán dạng ta áp dụng ĐLBT khối lượng, tính số mol peptit dựa vào số mol aa Từ tính giá trị m Hướng dẫn giải Gọi x số mol X: Ala – Gly – Ala – Val – Gly - Val y số mol Y: Gly – Ala – Gly - Glu Bảo toàn nguyên tố: n Gly = 2x + 2y = 30:75 = 0,4 n Ala = 2x + y = 28,48:89 = 0,32  x = 0,12 y = 0,08  m = 0,12×(75×2+89×2+117×2-18×5) + 0,08×(75×2+89+147–3×18) = 83,2  Đáp án: B Ví dụ 2: X tetrapeptit cấu tạo từ amino axit A, phân tử A có nhóm – NH2 1nhóm –COOH, no, mạch hở Trong A nitơ chiếm 18,67% khối lượng Thủy phân m gam X mơi trường axit thu 28,35 g tripeptit; 79,2g đipeptit 101,25 g A Giá trị m A 184,5 B 258,3 C 405,9 D 202,95 Định hướng tốn: Xác định CTPT A Tính khối lượng loại peptit đề cho theo CT: n peptit = m peptit n.M a oaxit  ( n  1)18 - ĐLBT khối lượng tính nX theo tổng khối lượng A  Giá trị m Hướng dẫn giải: Từ phần trăm khối lượng N suy MA = 75 Glyxin n đipeptit = 79,2 = 75.2  18 n tripeptit = 28,35 = 0,15 (mol) 75.3  18.2 0,6 (mol) n A = 1,35 (mol)  nX = 0,6.2  0,15.3  1,35 = 0,75 (mol)  m X = 0,75.246 = 184,5g  Đáp án: A Ví dụ 3: Tripeptit M tetrapeptit Q tạo amino axit A, phân tử A có nhóm –NH2 1nhóm –COOH, no, mạch hở Trong A nitơ chiếm 18,67% khối lượng Thủy phân khơng hồn tồn m gam hỗn hợp M, Q(có tỉ lệ mol 1:1) mơi trường axit thu 0,945 g M; 4,62g đipeptit 3,75 g A Giá trị m A 4,195g B 8,389g C 12,58g D 25,168g Định hướng tốn: Tương tự ví dụ Hướng dẫn giải: Dựa vào phần trăm khối lượng N ta có A glyxin Vì M : Q = : nên ta coi hỗn hợp M Q heptapeptit X n tripeptit = n đipeptit = 0,945 = 0,005 mol 75.3  18.2 4,62 = 0,035 mol 75.2  18 n A = 0,05 mol 0,005.3  0,035.2  0,05 27 = mol 1400 27 = (75.3 – 18.2 + 75.4 – 18.3) = 8,389 g 1400  nX =  mX  Đáp án: B Ví dụ 4: Thủy phân hồn tồn 4,34 gam tripeptit mạch hở X (được tạo nên từ hai  -amino axit có cơng thức dạng H2NCxHyCOOH) dung dịch NaOH dư, thu 6,38 gam muối Mặt khác thủy phân hoàn toàn 4,34 gam X dung dịch HCl dư, thu m gam muối Giá trị m A 6,53 B 8,25 C 5,06 D 7,25 (Trích đề thi TNTHPTQG) Định hướng toán: Viết PTHH dạng tổng quát Áp dụng ĐLBT khối lượng tính nX, sau tính giá trị m Hướng dẫn giải: Ta có phương trình hóa học sau X + 3NaOH  Muối + H2O x 3x x ĐLBT khối lượng: mX + x.40 = m(muối) + x.18  x= 0,02mol Khi thủy phân môi trường HCl dư X + 2H2O + 3HCl  muối clorua A 0,02 0,04 0,06 ĐLBT khối lượng: m = 4,34 + 0,04.18 + 0,06.36,5 = 7,25 gam  Đáp án: D Dạng 5: MỘT SỐ BÀI TỐN TỔNG HỢP VỀ PEPTIT Ví dụ 1: Hỗn hợp A gồm ba peptit mạch hở có tỉ lệ mol tương ứng : : Thủy phân hoàn toàn m gam A thu hỗn hợp sản phẩm gồm 52,5 gam Glyxin 71,2 gam Alanin Biết số liên kết peptit phân tử X nhiều Z tổng số liên kết peptit ba phân tử X, Y, Z nhỏ 10 Giá trị m A 96,7 B 101,74 C 100,3 D 103,9 Định hướng toán: Từ số mol Gly Ala  tổng số gốc Gly Ala Áp dụng ĐLBT nguyên tố N tính số mol X, Y, Z, sau tính giá trị m Hướng dẫn giải: Ta có n Gly = 0,7 mol, n Ala = 0,8 mol => tỉ lệ n Gly : n Ala = : với tỉ lệ mol : : có tổng: + = 15 gốc Gly Ala - Gọi số gốc aa a, b, c số mol tương ứng x : x : 2x => a + b + 2c = 15 - Định luật bảo toàn nguyên tố nitơ ta có: ax + bx + 2cx = 0,15 mol => x = 0,1 mol - X + (a-1) H2O -> aa Y + (b-1) H2O -> aa Z + (c-1) H2O -> aa 0,01 0,01 0,02  n H O = 0,01(a-1) + 0,01(b-1) + 0,02(c-1)  n H 2O = 0,01(a + b + 2c) - 0,04 = 1,1 mol Định luật bảo toàn khối lượng: mA + mnước = maa  mA = (52,5 + 71,2) – 1,1 18 = 103,9  Đáp án: D Ví dụ 2: Hỗn hợp A gồm ba peptit mạch hở X, Y, Z có tỉ lệ mol tương ứng : : Thủy phân hoàn toàn m gam A thu hỗn hợp sản phẩm gồm 21,75 gam Glyxin 16,02 gam Alanin Biết số liên kết peptit phân tử X nhiều Z tổng số liên kết peptit ba phân tử X, Y, Z nhỏ 17 Giá trị m A 30,93 B 30,57 C 30,21 D 31,29 Định hướng tốn: Tương tự ví dụ Hướng dẫn giải: Ta có: n Gly = 0,29 mol, n Ala = 0,18 mol => Tỉ lệ n Gly : n Ala = 29 : 18 Vậy với tỉ lệ mol : : có tổn 29 + 18 = 47 gốc Gly Ala - Gọi số gốc aa a, b, c số mol tương ứng 2x : 3x : 4x => 2a + 3b + 4c = 47 - Định luật bảo tồn ngun tố nitơ ta có: 2ax + 3bx + 4cx = 0,47 mol => x = 0,01 mol - X + (a-1) H2O -> aa Y + (b-1) H2O -> aa Z + (c-1) H2O -> aa 0,02 0,03 0,04  n H O = 0,02(a-1) + 0,03(b-1) + 0,04(c-1)  n H O = 0,01(2a + 3b + 4c) - 0,09 = 0,38 mol Định luật bảo toàn khối lượng: mA + mnước = maa  mA = (21,75 + 16,02) – 0,38 18 = 30,93  Đáp án: A Ví dụ 3: Hỗn hợp M gồm peptit mạch hở X peptit mạch hở Y (mỗi peptit cấu tạo từ loại α-aminoaxit, tổng số liên kết peptit phân tử X, Y 5) với tỉ lệ mol : Khi thủy phân m gam hỗn hợp M thu 81 gam Glyxin 42,72 gam Alanin Giá trị m A 104,28 B 116,28 C 109,50 D 110,28 Định hướng toán:  Từ số mol Gly Ala tổng số gốc Gly Ala Dựa vào tổng số gốc aa tổng số liên kết peptit tính số lượng gốc aa Áp dụng ĐLBT nguyên tố N tính số mol X, Y, sau tính giá trị m Hướng dẫn giải: 2 10 Ta có: n Gly = 1,08 mol, n Ala = 0,48 mol  Tỉ lệ n Gly : n Ala = : Vậy với tỉ lệ mol: : có tổng số gốc a.a là: + = 13 Nếu số gốc a.a X, Y a, b  Số liên kết peptit a +b -2 =  a+ b =7 Và theo tỉ lệ 1:  a + 3b = 13 => a = 4, b = CTPT X là: C4aH8a-2O5N4 Y là: C3aH6a-1O4N3, Gọi nX = x; nY = 3x mol Định luật bảo tồn ngun tố nitơ ta có: 4x + 3x.3 = 1,08 + 0,48 => x = 0,12 mol X + 4H2O  aa Y + 3H2O  aa x 4x 3x 9x - Định luật bảo toàn khối lượng: mM + mnước = maa  mM + 18 9.0,12 = 42,72 + 81 => mM = 104,28 gam  Đáp án: A Ví dụ 4: Đun nóng 0,4 mol hỗn hợp E gồm đipeptit X, tripeptit Y tetrapeptit Z mạch hở lượng vừa đủ dung dịch NaOH, thu dung dịch chứa 0,5 mol muối glyxin 0,4 mol muối alanin 0,2 mol muối valin Mặt khác đốt cháy m gam E O2 vừa đủ thu hỗn hợp CO2, H2O N2, tổng khối lượng CO2 nước 78,28 gam Giá trị m gần với A 50 B 40 C 45 D 35 Định hướng tốn: Từ PTHH tính n H O theo E, nNa theo số mol muối Áp dụng ĐLBT khối lượng tính mE, mC, mH E từ tính tổng khối lượng CO2 H2O đốt 83,9 gam E Tính m biết tổng khối lượng CO2 H2O Hướng dẫn giải: Ta có PTHH X + 2NaOH -> aa-Na + H2O Y + 3NaOH -> aa-Na + H2O Z + 4NaOH -> aa-Na + H2O  nnước = n E = 0,4 mol Theo định luật bảo toàn nguyên tố Na: nmuối = nNaOH = 0,5 + 0,4 + 0,2 = 1,1 mol Theo định luật bảo toàn khối lượng: mE + 40 1,1 = 0,5 97 + 0,4 111 + 0,2 139 + 0,4 18 => mE = 83,9gam Theo định luật bảo toàn nguyên tố C: nC E = nC muối = 0,4 + 0,4 + 0,2 = 3,2 mol Theo định luật bảo toàn nguyên tố H: nH E + nNaOH = 0,5 + 0,4 + 10 0,2 + 0,4 => nH E = 6,1 mol Nếu đốt cháy 83,9 gam E ban đầu tổng khối lượng CO2 H2O : 11 3,2.44 + 6,1 18 = 195,7 gam Vậy đốt cháy m gam E thu 78,28 gam tổng khối lượng CO2 H2O Giá trị m =  78,28.83,9 = 33,56 gam 195,7 Vậy m = 33,56 gam gần 35 gam  Đáp án: D Ví dụ 5: Cho m gam hỗn hợp M gồm đipeptit X, tripeptit Y, tetrapeptit Z pentapeptit T (đều mạch hở) tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, thu hỗn hợp Q gồm muối Gly, Ala Val Đốt cháy hoàn toàn Q lượng oxi vừa đủ, thu lấy tồn khí đem hấp thụ vào bình đựng nước vơi dư, thấy khối lượng bình tăng 13,23 gam có 0,84 lít khí (đktc) Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam M, thu 4,095 gam H2O Giá trị m gần với giá trị sau đây? A 6,0 B 6,5 C 7,0 D 7,5 (Đề minh họa THPTQG năm 2017) Định hướng tốn: Từ phương trình cháy muối tính được: n H O , n CO , n N , n Na CO , từ tính mQ Áp dụng ĐLBT nguyên tố H Q, M định luật bảo tồn khối lượng tính mM Hướng dẫn giải: - Đặt CTC muối Q là: CnH2n+1O2NaN PTHH cháy Q: 2CnH2n+1O2NNa + 2 6n  O2  (2n-1)CO2 + 2nH2O + Na2CO3 + 0,075 N2 0,0375  0,0375  y  x 0,0375  x 0,2025   Gọi n H 2O = x, n CO2 = y Từ PTHH ta có:   44 x  18 y 13,23  y 0,24 ĐLBT khối lượng: mQ = mc + mH + mO + mN + mNa  mQ = (0,2025+ 0,0275) 12 + 0,24 + 0,075 32 + 0,0375 28 + 0,075 23 mQ = 8,535 g Đốt M  H2O  nH M = 0,445 mol 0,2275 PTHH M tác dụng với NaOH: M + nNaOH  Q + (n-1)H2O ĐLBT nguyên tố H: nH M + nH NaOH = nH Q + 2nnước  nnước = 0,445  0,075  0,24.2 = 0,025 mol ĐLBT khối lượng: mM + mNaOH = mQ + mnước 12    mM = 8,535 + 0,025 18 – 0,075 40 mM = 5,985 gam Đáp án: A Ví dụ 6: Hỗn hợp E gồm ba peptit mạch hở: đipeptit X, tripeptit Y, tetrapeptit Z có tỉ lệ mol tương ứng : : Cho lượng E phản ứng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư, thu 0,25 mol muối glyxin, 0,2 mol muối alanin 0,1 mol muối valin Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam E, thu tổng khối lượng CO2 H2O 39,14 Giá trị m A 16,78 B 25,08 C 20,17 D 22,64 (Đề thi TNTHPTQG năm 2017) Định hướng toán: Bài tương tự ví dụ 6: Hướng dẫn giải: Ta có PTHH X + 2NaOH -> aa-Na + H2O Y + 3NaOH -> aa-Na + H2O Z + 4NaOH -> aa-Na + H2O Gọi số mol X (2x); Y (x) Z (x)  Tổng số mol a.a = 2.2x + 3x + 4x = 11x = 0,25 + 0,2 + 0,1  x = 0,05 Theo PTHH: nnước = nE = 4x = 0,2 mol Định luật bảo toàn nguyên tố Na: nNa muối = nNaOH = 0,25 + 0,2 + 0,1 = 0,55 mol Theo định luật bảo toàn khối lượng: mE + 40 0,55 = 0,25 97 + 0,2 111 + 0,1 139 + 0,2 18 => m E = 41,95 gam nC E = nC muối = 0,25 + 3.0,2 + 0,1 = 1,6 mol Theo định luật bảo toàn nguyên tố H: nH E + nNaOH = 0,25 + 0,2 + 10 0,1 + 2.0,2 => nH E = 3,05 mol Nếu đốt cháy 41,95 gam E ban đầu tổng khối lượng CO2 H2O : 1,6.44 + 3.05/2 18 = 97,85 Vậy đốt cháy m gam E thu 39,14 gam tổng khối lượng CO2 H2O  Giá trị m = 39,14.41,95 = 16,78 gam 97,85  Đáp án: A Ví dụ 7: Hỗn hợp X gồm peptit Y, Z, T (đều mạch hở) với tỉ lệ mol tương ứng 2:3:4 Tổng số liên kết peptit phân tử Y, Z, T 12 Thủy phân hoàn toàn 39,05 gam X, thu 0,11 mol X1, 0,16 mol X2 0,2 mol X3 Biết X1, X2, X3 có dạng H2NCnH2nCOOH Mặt khác đốt cháy hoàn toàn m gam X cần 32,816 lít O2 (đktc) Giá trị m gần với giá trị sau 13 A.31 B 28 C.26 D.30 (Đề thi TNTHPTQG 2016) Định hướng tốn: Từ tính số gốc a.a X, sản phẩm thủy phân X1, X2, X3 Quy hỗn hợp X thành peptit, áp dụng ĐLBT khối lượng tính n O đốt 39,05 gam X từ tính m dựa vào n O = 0,1465 mol Hướng dẫn giải: - X1, X2, X3 aminoaxit no có dạng CnH2n+1O2N; Tỉ lệ mol: X1 : X2 : X3 = 11 : 16 : 20  tổng số gốc a.a 47  ngốc aa = 0,01 Theo ra: Y : Z : T = : :4 nên : 2Y + 3Z + 4T  (X1)11(X2)16(X3)20 + 8H2O 0,01 0,08 Quy hỗn hợp peptit Y, Z, T thành peptit A: C47nH94n-45O48N47 Bảo toàn khối lượng: 39,05 = 0,01.(658n + 1381) + 0,08.18 2  n = 170 47 PTHH: C170H295O48N47 + 219,75 O2  170CO2 + 147,5H2O + 23,5N2 0,01  2,1975 Đốt cháy 39,05 gam X cần dùng 2,1975 mol O2 Vậy đốt cháy m gam X cần dùng 1,465 mol O2  m= 39,05.1,465 = 26,03 2,1975  Đáp án: C Ví dụ 8: Cho 0,7 mol hỗn hợp T gồm hai peptit mạch hở X (x mol) Y (y mol), tạo glyxin alanin Đun nóng 0,7 mol T lượng dư dung dịch NaOH có 3,8 mol NaOH phản ứng thu dung dịch chứa m gam muối Mặt khác, đốt cháy hồn tồn x mol X y mol Y thu số mol CO Biết tổng số nguyên tử oxi hai phân tử X Y 13, X Y có số liên kết peptit không nhỏ Giá trị m A 396,6 B 409,2 C 340,8 D 399,4 (Đề thi TNTHPTQG 2015) Định hướng toán: Viết PTHH dạng tổng quát, tính x, y Tính số nguyên tử C X, Y theo số mol CO2, từ tính mT Áp dụng ĐLBT khối lượng tính mmuối Hướng dẫn giải: 14 - Vì tổng số O X Y 13; số liên kết peptit X, Y không nhỏ nên X có 6O, Y có 7O nên X peptapeptit Y hecxapeptit Ta có phương trình hóa học sau X + 5NaOH  Muối + H2O x 5x x  Y + 6NaOH Muối + H2O y 6x x  x  y 0,7    x  y 3.8   x 0,4   y 0,3 Gọi CTPT X là: CnH2n-3O6N5 Y là: CmH2m-4O7N6 với: 9