SKKN hướng dẫn học sinh lớp 12 xác định công thức cấu tạo của muối amoni

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Chúng ta nâng cao chất lượng dạy học phát triển lực nhận thức học sinh nhiều biện pháp nhiều phương pháp khác nhau, phương pháp có ưu điểm riêng, nên địi hỏi giáo viên phải biết lựa chọn, phối hợp phương pháp cách thích hợp để chúng bổ sung cho nhau, nhằm giúp học sinh phát huy tối đa khả tư độc lập, tư logic tư sáng tạo Qua trinh giang day môn Hoa hoc, nhân thây giải bai tâp vê muôi tạo amoniac amin aminoaxit với axit vô hay hữu (sau goi chung la muôi amoni) hầu hêt hoc sinh rât lung tung Đây dạng tập kha khó, ma kho khăn lớn tìm cơng thức cấu tạo muối Điêm chung la cac muôi thường co công thưc phân tử dang: CxHyOzNt ; CxHyOzNt Sq; Đê giai quyêt kho khăn nay, manh dan chọn đề tài: “Hướng dẫn học sinh lớp 12 xác định công thức cấu tạo của muối amoni” Nhưng thời gian co han, nên đê tai cua chỉ nghiên cưu muôi amoni co công thưc phân tử CxHyOzNt Hy vọng đề tài tài liệu tham khảo phục vụ tốt cho việc học tập học sinh lớp 12 cho công tác giảng dạy ban thân cũng đồng nghiệp 1.2 Mục đích nghiên cứu Học sinh phải hình thành bước để giải tốn, kèm theo phải hình thành cac em thói quen phân tích đề định hướng cách làm, kỹ quan trọng viêc giai bai tâp mi amoni Do đó, để hình thành kỹ lam tập mi amoni, ngồi viêc giúp học sinh nắm chất toán, giáo viên phải rèn luyện cho học sinh tư định hướng đứng trước tốn khả phân tích đê Trên sở tìm hiểu lý luận thực tiễn, đề tài xây dựng sửử̉ dụng hệ thống tập muôi amoni, giúp học sinh định hướng, nắm vững cách giải tập liên quan 1.3 Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu chất muôi amoni Từ tìm phương pháp giải cho phù hợp Đề tài trực tiếp áp dụng lớp 12A11,12A8 trườờ̀ng trung học phổ thông trực tiếp giảng dạy 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Phương pháá́p nghiên cứá́u xây dựng sở lý thuyết Khi nghiên cứu đề tài này, sửử̉ dụng số phương pháp nghiên cứu sau: - Nghiên cứu phương pháp giải tốn hóa học - Nghiên cứu sách giáo khoa, loại sách tham khảo để tìm khai niêm, tinh chât cua muôi amoni, cua NH3 va môt sô amin trang thai khi điêu kiên thường Nghiên cứu đề thi đại học, đề thi trung học phổ thơng Quốc gia năm có liên quan đến tập muôi amoni Để rút số nhận xét phương pháp giúp học sinh giải tốn liên quan tới mi amoni 1.4.2 Phương pháá́p điều tra thực tế, thu thập thông tin Thông qua việc dạy học mơn Hóa học lớp 12 trung học phổ thông, tổ chức thực nghiệm sư phạm để xem xét tính khả thi đề tài Đó giúp học sinh rút số nhận xét phương pháp giải toán liên quan tới muôi amoni 1.4.3 Phương pháá́p thốá́ng kê, xử lý sốá́ liệu Tiến hành dạy học kiểm tra khả ứng dụng học sinh nhằm bước đầờ̀u minh chứng cho khả giải toán thực tế liên quan tới muôi amoni cua hơp chât hưu Nghiên cứu định tính: Mơ tả, giải thích hành vi học tập học sinh giảng dạy theo kế hoạch học thiết kế đề tài Nghiên cứu định lượng: Thu thập, tổng hợp kết kiểm tra để xem xét hiệu việc sửử̉ dụng phương án giải vấn đề vào dạy học 2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lý luận của sang kiến kinh nghiệm 2.1.1 Amoniac [3] CTPT: NH3 Tinh chất vât ly: Là chất khí khơng màu có mùi khai xốc, nhẹ khơng khí,tan nhiều nước,… Tinh chất hóa hoc bản: Tính bazơ yếu - Dung dịch amoniac (NH3)có khả làm xanh giấy q tím làm hồng phenolphtalein, vì: NH3 + H2ONH4+ + OH Ion OH làm cho dung dịch amoniac có tính bazơ - Tac dung vơi axit tao muôi amoni Thi du: NH3 + HCl NH4Cl - Tác dụng với dung dịch muối: Thi du: 3NH + 3H2O + AlCl3 Al(OH)3 + 3NH4Cl 2.1.2 Amin [4] Khai niệm: Khi thay hay nhiều nguyên tửử̉ hiđro phân tửử̉ NH3 hay nhiều gốc hiđrocacbon ta amin Thi du: CH3NH2; C2H5-NH- CH3; (C6H5)3N Tinh chất vât ly: Metylamin , đimetylamin , trimetylamin etylamin chất khí có mùi khai khó chịu, độc, dễ tan nước,… Tinh chất hóa hoc bản: Tính bazơ yếu - Dung dịch metyl amin nhiều đồng đẳng có khả làm xanh giấy q tím làm hồng phenolphtalein Thi dụ: C2H5NH2 + H2O [C2H5NH3]+ + OH Ion OH làm cho dung dịch amin có tính bazơ - Tác dụng với axit tạo muối amoni Thi du: CH3NH2 + HCl CH3NH3Cl 2.1.3 Muôi amoni [3]; [4] 2.1.3.1 Khái niệệ̣m muối amoni Muối amoni muối amoniac amin cũũ̃ng aminoaxit với axit vơ axit hữu Thí dụ : + Muối amoni axit hữu : HCOONH4, CH3COONH4 , CH3COOH3NC2H5,… + Muối amoni axit vô : CH3NH3HCO3, (CH3NH3)2CO3 , CH3NH3NO3, C6H5NH3Cl,… 2.1.3.2 Tính chấấ́t củủ̉a muối amoni - Muối amoni tác dụng với dung dịch kiềm giải phóng NH3 amin Thi du: (NH4)2CO3 + 2NaOH Na2CO3 + 2NH3 + 2H2O t0 CH3NH3NO3 + NaOHCH3NH2 + NaNO3 + H2O t0 - Muôi amoni bi nhiêt phân Trong đề thi, tác giả thường ý tới trường hơp muối amoni tác dụng với dung dịch kiềm giải phóng NH3 amin 2.2 Thực trạng củủ̉a vấấ́n đề trước ap dung sáng kiếấ́n kinh nghiệệ̣m 2.2.1 Thực trạạ̣ng đốá́i vớá́i họạ̣c sinh Trườờ̀ng trung học phổ thơng nơi tơi dạy có chất lượng mũũ̃i nhọn cao, khả tư duy, tự học, tự sáng tạo nhiêu học sinh kha tôt Tuy nhiên, găp dang toan xac đinh công thưc câu tao cua muôi co công thưc phân tử dang CxHyOzNt nhiêu em lung tung Trao đôi vơi cac em, đươc biêt la cac em thây kho không nhân dang đươc chât đa cho la muôi cua axit nao 2.2.2 Thực trạạ̣ng đốá́i vớá́i giáá́o viên Găp dạng tập này, học sinh có thầờ̀y thườờ̀ng giải kinh nghiệm co đươc từ làm bơi sach giao khoa lớp 11 va 12 cũng cac tai liêu tham khao không giơi thiêu Vì thế, gặp mới, lạ hay lúng túng Có nhiều thờờ̀i gian mà khơng tìm đap an 2.3 Các giải pháp đã sử dung để giai quyết vấn đê 2.3.1 Hướá́ng dẫẫ̃n họạ̣c sinh nhận địạ̣nh chấá́t cho muốá́i amoni - Khi thấy hợp chất co dang CxHyOzNt tác dụng với dung dịch kiềm giải phóng khí dấu hiệu xác định chất cầờ̀n tìm muối amoni ly đơn gian la chỉử̉ có ion amoni phan ưng với dung dịch kiềm se tạo khí va đo chỉ co thê la NH3 ; (CH3)3N ; (CH3)2NH ; CH3NH2 ; C2H5NH2.Đôi đê bai cho hơp chât CxHyOzNt tac dung vơi dung dich kiêm tao san phẩm hưu lam xanh qui tim - Hoặc thấy hợp chất co dang C xHyOzNt tác dụng với dung dịch kiềm tạo chất hữu đơn chức cũũ̃ng dấu hiệu chất cầờ̀n tìm muối amoni ly chất hữu chứa N phản ứng với dung dịch kiềm chỉử̉ aminoaxit hay peptit hay este aminoaxit hay muối amoni, số loại chất chỉử̉ có muối amoni có khả tạo chất hữu đơn chức mà thơi - Khi tốn khơng có dấu hiệu ta phải biện luận để khẳng định chất cho muối amoni, thí dụ : Ứng vơi công thưc phân tử C2H7O2N (X) co chât vưa phan ưng đươc vơi dung dich NaOH vưa phan ưng đươc vơi dung dich HCl ? A B C D Bài giải: X chứa N, vừa phản ứng với dung dịch NaOH vừa phản ứng với dung dịch HCl nên X amino axit, peptit, este amino axit muối amoni Nhưng phân tửử̉ peptit có gốc - amino axit;1 nhóm peptit – CONH – có amino axit đầờ̀u N (co nhóm – NH 2) ;amino axit đầờ̀u C (co nhóm – COOH) nên số nguyên tửử̉ O phải 3, số nguyên tửử̉ N phải 2, số nguyên tửử̉ C phải 4.Nên X khơng thể peptit X este amino axit (vì este amino axit phải có từ nguyên tửử̉ C trở lên) X cũũ̃ng amino axit vi amino axit đơn gian nhât la Glyxin có cơng thức H2NCH2COOH, phân tử co ngun tử C có nguyên tửử̉ H Vậy X amino axit Vậy X muối amoni X có dạng RCOONH3R1 Suy X HCOOH3NCH3 (metylamoni fomat) CH3COONH4 (amoni axetat) Phương trình phản ứng minh họa : HCOOH 3NCH NaOH HCOONa CH 3NH HCOOH 3NCH HCl HCOOH CH 3NH 3Cl CH3COONH NaOH CH 3COONa NH H 2O H 2O CH3COONH HCl CH 3COOH NH 4Cl Chọn A Qua thí dụ ta kết luận: Hợp chất A có CTPT Cx HyOzNt vừa tác dụng với dung dịch kiềm, vừa tác dụng với dung dịch axit mạnh A - Amino axit (phân tửử̉ có ngun tửử̉ H) - Muối amoni - Peptit (phân tửử̉ có ngun tửử̉ C) - este (phân tửử̉ có ngun tửử̉ C) 2.3.2 Hướá́ng dẫẫ̃n họạ̣c sinh tìm gớá́c axit, cation amoni muốá́i amoni Cach suy luân thư nhât Trường hợp : Nếu số nguyên tửử̉ O muối thườờ̀ng muối amoni axit hữu RCOO- -OOCRCOOTuy nhiên, vơi sô nguyên tử O chẵn va co nguyên tử N phân tử, khiên cho hoc sinh nghĩ đên este cua amino axit Thi du : Chât X co công thưc phân tử la C3H7O2N thi co cac công thưc câu tao la : HCOONH3C2H3 ; C2H3COONH4 (muối amoni axit hữu cơ) hoăc NH2-CH2-COOCH3( este cua amino axit) Nên dư kiên bai ta chon công thưc câu tao cho phu hơp Trường hợp2 : Nếu số nguyên tửử̉ O thườờ̀ng muối amoni axit vô cơ, gốc axit CO 32 HCO NO Tiêp theo ta dùng phương phap bảo tồn ngun tố để tìm số ngun tửử̉ cation amoni, từ suy cấu tạo muối Nếu khơng phù hợp thửử̉ lai Cach suy luân thư hai Phân dang cac bai tâp hay găp sau: Dang : Muôi amoni cua axit cacboxylic đơn chức  Phương phap giai Cần cho hoc sinh hiêu, loai muôi đươc hinh băng cach cho axit cacboxylic tac dung vơi NH3 hoăc amin Cu thê : CH3COOH + NH3 CH3COONH4 (1) C2H5COOH + CH3NH2 C2H5COONH3CH3 (2) Công thưc phân tử cua muôi lần lươt la C2H7O2N va C4H11O2N Công thưc tông quat( sau viêt tăt la CTTQ) cua chung la : CnH2n+3O2N co đô bât bao hoa la = ( 2n + 1+2 - 2n - 3) = Trường hơp muôi tao bơi axit hoăc amin không no chưa a liên kêt thi luc đo CTTQ cua muôi la CnH2n+3- 2a O2N Tóm lai: Gặp công thưc của muôi la C nH2n+3O2 N hay C nH2n+3- 2a O2N Thì: mi có dang RCOONH3R1 , đó R va R1 có thể la gôc hiđrocacbon hoặc H Với cách suy luận tương tự trên, ta có thêm trườờ̀ng hợp: Muối amoni axit chức có cơng thức tổng qt:CnH2n+4 -2aO4N2 cơng thức cấu tạo có dạng RNH3OOC-R1-COONH3R2 Muối amoni amino axit mà phân tửử̉ có nhóm NH2 nhóm COOH có công thức tổng quát: CnH2n+4-2aO2N2 công thức cấu tạo có dạng NH2RCOONH3R1  Mơt sơ thi du [1]; [2] Thi du 1: Hợp chất A có cơng thức phân tửử̉ C 3H9NO2 Cho 8,19 gam A tác dụng với 100 ml dung dịch KOH 1M Kết thúc phản ứng thu dung dịch X khí Y có khả làm xanh quỳ tím ẩử̉m Cơ cạn dung dịch X 9,38 gam chất rắn khan (q trình cạn chỉử̉ có nước bay hơi) Cơng thức cấu tạo thu gọn A A CH3CH2COOH3NCH3 B CH3COOH3NCH3 C CH3CH2COONH4 D HCOOH3NCH2CH3 Hướá́ng dẫẫ̃n giải A phản ứng với KOH sinh khí làm xanh giấy quỳ tím ẩử̉m Suy A muối amoni Mặt khác, A có dạng Cn H2n+3O2N nên A muối amoni axit hữu Vậy A có dạng RCOOH3NR1 nA = 8,19 = 0,09 (mol) nKOH =0,1(mol) 91 PTHH: RCOONH3R + KOH RCOOK + RNH2 t + H2O (Y) Theo PTHH: nA = nKOH(pư) = nRCOOK = 0,09(mol) nKOH(dư) = 0,1 – 0,09 =0,01(mol) mchất rắn = 0,09(R + 83) + 0,01 56 = 9,38 R = 15 Vậy R CH3 R1 = 15 Vậy R1 CH3 A là: CH3COOH3NCH3 tên metyl amoni axetat Chọn B Thi du 2: Cho 31 gam chất hữu A (C2H8O4N2) phản ứng hoàn toàn với 750 ml dung dịch NaOH 1M, thấy giải phóng khí làm xanh giấy quỳ tím ẩử̉m Cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu m gam chất rắn khan Giá trị m A 43,5 B 15,9 C 21,9 D 26,75 Hướá́ng dẫẫ̃n giải nA = 0,25( mol) nNaOH = 0,75( mol) A phản ứng với KOH sinh khí làm xanh giấy quỳ tím ẩử̉m Suy A muối amoni Mặt khác, A có dạng CnH2n+4O4N2 nên A muối amoni axit chức Vậy cơng thức cấu tạo A có dạng H4NOOC – COONH4 H4NOOC – COONH4 + 2NaOH NaOOC – COONa + NH3 + H2O 0,25 0,5 0,25 mol NaOH dư 0,25 mol m = mchất rắn = mNaOH dư + m (COONa) m = 0,25 40 + 0,25 134 = 43,5(gam) Chọn A Dang : Muôi amoni cua axit nitric  Phương phap giai Cần cho hoc sinh hiêu, loai muôi đươc hinh băng cach cho axit nitric tac dung vơi NH3 hoăc amin( amin bậc bậc bậc 3) HNO3 + CH3NH2 CH3NH3NO3 HNO3 + C3H7NH2 C3H7NH3NO3 Công thưc phân tử cua muôi lần lươt la CH6O3N2 va C3H10O3N2 Công thưc CTTQ cua chung la : CnH2n+4O3N2 co đô bât bao hoa la = ( 2n + 2+2 -2n- 4) = Trường hơp muôi tao bơi amin không no chưa a liên kêt thi luc đo CTTQ cua muôi la CnH2n+4- 2a O3N2 Tóm lai: Gặp công thưc của muôi la CnH2n+4O3N2 hay CnH2n+4- 2a O3N2 Thì: mi có dang RNH3NO3 , đó R la gôc hiđrocacbon Với cách suy luận tương tự trên, ta có thêm trườờ̀ng hợp: - Muối nitrat amin chức có cơng thức tổng qt CnH2n+6 -2aO6N4 cơng thức cấu tạo có dạng O3NH3NRNH3NO3  Môt sô thi du [1]; [2] Thi du 1: Cho chất hữu X có cơng thức phân tửử̉ C 2H8O3N2 tác dụng với dung dịch NaOH, thu chất hữu đơn chức Y chất vô Khối lượng phân tửử̉ (theo đvC) Y : A 85 B 68 C 45 D 46 Hướá́ng dẫẫ̃n giải X:C2H8N2O3 tác dụng với dung dịch NaOH thu chất hữu Y đơn chức, chứng tỏ X muối amoni Mặt khác công thức phân tửử̉ X có dạng CnH2n+4 O3N2 Suy X C2H5NH3NO3(etylamoninitrat) (CH3)2NH2NO3 (đimetylamoninitrat) C2H5NH3NO3 + NaOH C2H5NH2 + NaNO3 + H2O (CH3)2NH2NO3 + NaOH ( CH3)2NH +NaNO3 + H2O Vậy: Y C2H5NH2 (CH3)2NH2 , có khối lượng phân tửử̉ 45 đvC Chọn C Thí dụ 2: Hợp chất X có cơng thức phân tửử̉ C H10O3N2 Cho 19,52 gam X tác dụng với 200 ml dung dịch KOH 1M Cô cạn dung dịch thu chất rắn hơi, phầờ̀n chất hữu đơn chức bậc phầờ̀n chất rắn hỗn hợp chất vơ có khối lượng m gam Giá trị m A 18,4 B 27,6 C 25 D 9,2 Hướá́ng dẫẫ̃n giải nKOH = 0,2(mol) nX= 19,52 = 0,16(mol) 122 Phân tửử̉ X có dạng CnH2n+4O3N2 cho tác dụng với dd KOH tạo chất hữu đơn chức bậc 1nên X có cấu tạo là: C3H7NH3NO3 C3H7NH3NO3 + KOH C3H7NH2 + KNO3 + H2O 0,16 0,16 0,16 mol m chất rắn = mKNO + mKOH(dư) m chất rắn = 0,16.101+( 0,2- 0,16) 56 = 18,4(gam) Chọn A Dang : Muôi amoni cua axit cacbonic  Phương phap giai Cần cho hoc sinh hiêu, loai muôi đươc hinh băng cach cho axit cacbonic tac dung vơi NH3 hoăc amin( amin bậc bậc bậc 3) Tuy nhiên, H2CO3 có khả tạo muối axit( gốc HCO3-) muối trung hòa (CO32-) + Tạo muối axit( gốc HCO3-) CH3NH2 + H2O + CO2 CH3NH3HCO3 C2H5NH2 + H2O + CO2 C2H5NH3HCO3 Công thưc phân tử cua muôi lần lươt la C2H7O3N va C3H9O3N Công thưc CTTQ cua chung la : CnH2n+3O3N co đô bât bao hoa la = ( 2n + 1+2 -2n- 3) = Trường hơp muôi tao bơi amin không no chưa a liên kêt thi luc đo CTTQ cua muôi la CnH2n+3 - 2a O3N Tóm lai: Gặp công thưc của muôi la CnH2n+3O3N hay CnH2n+3- 2a O3N Thì: mi có dang RNH3 HCO3 , đó R la gôc hiđrocacbon hoặc H + Tạo muối trung hòa (CO32-) 2CH3NH2 + H2O + CO2 (CH3NH3)2CO3 2C2H5NH2 + H2O + CO2 (C2H5NH3)2CO3 Công thưc phân tử cua muôi lần lươt la C H12 O3N2 va C5H16O3N2 Công thưc CTTQ cua chung la : CnH2n+6O3N2 co đô bât bao hoa la = ( 2n + 2+2 -2n- 6) = -1 Trường hơp muôi tao bơi amin không no chưa a liên kêt thi luc đo CTTQ cua muôi la CnH2n+6 - 2a O3N2 Tóm lai: Gặp công thưc của mi la CnH2n+6O3N2 hay CnH2n+6- 2a O3N2 Thì: mi có dang (RNH3)2 CO3 , đó R la gôc hiđrocacbon hoặc H Lưu ý: Nếu muối tác dụng với dd kiềm tạo khí, muối có dạng: RNH3CO3H3NR1 Ngoài ra, ta cầờ̀n biết thêm: chất A mà cho chất X tác dụng với dung dịch HCl dung dịch NaOH dư đun nóng nhẹ có khí ra, A muối amoni cacbonat  Mơt sơ thi du [1]; [2] Thí dụ1: Cho 16,5 gam chất A có cơng thức phân tửử̉ C 2H10O3N2 vào 200 gam dung dịch NaOH 8% Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch B khí C Nồng độ phầờ̀n trăm muối có B gần nhấá́t với giá trị : A 8% B 9% C 12% D 11% Hướá́ng dẫẫ̃n giải nNaOH = 200.8 = 0,4( mol) 100.40 110 = 0,15(mol) chất A C2H10O3N2 + NaOH Khí C nên A muối amoni Mặt khác, CTPT A có dạng CnH2n + 6O3N2 A CH3NH3CO3NH4 Hoặc suy luận theo cách khác: Trong A có 3nguyên tửử̉ O nên gốc axit A NO3 CO 32 HCO nA = 16 - Nếu gốc axit NO3 ion amoni C2H10N+ ( loại) - Nếu gốc axit CO 32 ion amoni CH9N ( loại) - Nếu gốc axit HCO ion amoni CH3NH NH Vậy A CH3NH3 CO3NH4 CH3NH3 CO3NH4 + 2NaOH CH3NH2 + Na2CO3 + NH3 + 2H2O 0,15 0,3 0,15 mol 106.0,15 C%muối B = = 7,6% 200 16,5 0,15(31 17) 7,6% gầờ̀n với 8% Chọn A Thí dụ2: A có cơng thức phân tửử̉ C4H14 O3N2 Cho A tác dụng với NaOH thu hỗn hợp Y gồm khí điều kiện thườờ̀ng có khả làm xanh q tím ẩử̉m Số công thức cấu tạo phù hợp A là: A.2 B C.4 D Hướá́ng dẫẫ̃n giải Muối tác dụng với dd kiềm tạo khí, muối có dạng: RNH3CO3H3NR1 A là:(CH3)3NH CO3NH4 CH3NH3CO3NH3C2H5 CH3NH4CO3NH2 (CH3)2 Chọn B Để cho em dễ vận dụng, ta tổng kết nội dung nêu thành bảng sau để dễ nhớ dễ sửử̉ dụng Muối amoni: CxHyOzNt t z Loại muối CTPT Dạng cấu tạo Muối amoni axit CxHyO2N RCOONH3R1 cacboxylic đơn chức Hoặc R,R1 gốc CnH2n+3- 2aO2N hiđrocacbon hay H NH2RCOONH3R1 2 Muối amoni amino CxHyO2N2 axit phân tửử̉ có nhóm Hoặc R1 gốc NH2 nhóm COOH CnH2n+4 -2aO2N2 hiđrocacbon hay H R gốc hiđrocacbon Muối amoni axit CxHyO4N2 RNH 3OOC-R1-COONH3R2 cacboxylic chức Hoặc R,R2 gốc CnH2n+4 -2aO4N2 hiđrocacbon hay H R1 gốc hiđrocacbon Muối nitrat amin CxHyO3N2 RNH3NO3 đơn chức Hoặc R gốc hiđrocacbon CnH2n+4 -2aO3N2 Muối nitrat amin chức CxHyO6N4 Hoặc O3NH3NRNH3NO3 R gốc hiđrocacbon CnH2n+6 -2aO6N4 Muối axit H2CO3 với amin đơn chức hay NH3 Muối trung hòa H2CO3 CxHyO3N Hoặc RNH3HCO3 R gốc hiđrocacbon CnH2n+3 -2aO3N hay H CxHyO3N2 RNH3CO3H3NR1 Hoặc R,R1 gốc CnH2n+6 -2aO3N2 hiđrocacbon hay H Trong thưc tê, lam bai hoc sinh thường chỉ quan tâm đên quan t va z tư đo suy dang câu tao rât nhanh 2.3.3.Hệ thốá́ng tập áá́p dụng [1]; [2] 2.3.3.1.Bài tập có hướng dẫn giải Câu 1: Cho 0,1 mol chất X( CH6O3N2) tác dụng với dung dich chứa 0.2 mol NaOH đun nóng thu chất khí làm xanh giấy q tím ẩử̉m dung dịch Y Cơ cạn dung dịch Y thu m gam rắn khan Giá trị m là: A 8,5 gam B 12,5 gam C 15 gam D 21,8 gam Hướá́ng dẫẫ̃n giải công thưc cua muôi X la CnH2n+4O3N2 nên X co dang RNH3NO3 X CH3NH3NO3 CH3NH3NO3 + NaOH CH3NH2 + NaNO3 + H2O 0,1 0,1 0,1 mol nNaOH(dư) = 0,1 mol m = mchất rắn = mNaOH(dư) + mmuối = 0,1 40 + 0,1 85 = 12,5 (gam) Chọn B 10 Câu 2: X có cơng thức phân tửử̉ C3H10N2O2 Cho 10,6 gam X phan ưng vơi môt lương vừa đủ dung dich NaOH đun nóng, thu đươc 9,7 gam mi khan khí Y làm xanh quỳ ẩử̉m Cơng thưc cấu tạo X : A NH2COONH2(CH3)2 B NH2COONH3CH2CH3 C NH2CH2CH2COONH4 D NH2CH2COONH3CH3 Hướng dẫn giải: nX = 0,1(mol) X tác dụng với dung dịch NaOH thu khí Y làm xanh giấy quỳ tím Suy X muối amoni amin amoniac với axit Mặt khác X có dạng CxHyO2N2 nên muối aminoaxit có nhóm COOH nhóm NH2 Vậy CTCT X NH2RCOONH3R1 ( Thật ra, này, ta suy luận dạng cơng thức cấu tạo từ đáp án) NH2RCOONH3R1 + NaOH NH2RCOONa + R1NH2 + H2O 0,1 0,1 mol Mmuối = 9, = 97(g/mol) R=14 nên R CH2 0,1 Và CTCT X NH2CH2COONH3CH3 Chọn D Câu 3: Hợp chất hữu X có cơng thức phân tửử̉ C 2H10N4O6 Cho 18,6 gam X tác dụng với 250 ml dung dịch NaOH 1M phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch Y Cơ cạn Y thu có chứa chất hữu làm xanh giấy quỳ ẩử̉m đồng thờờ̀i thu a gam chất rắn Giá trị a A 17 gam B 15 gam C 19 gam D.21 gam Hướá́ng dẫẫ̃n giải nNaOH = 0,25( mol) nX = 0,1(mol) X tác dụng với dung dịch NaOH thu chất hữu làm xanh giấy quỳ tím Suy X muối amoni Mặt khác X có dạng CnH2n+6O6N4 nên muối amin chức với HNO3 NO3NH3CH2CH2NH3NO3 + 2NaOH 2NaNO3 + NH2CH2CH2NH2 + 2H2O 0,1 0,2 0,2 mol a = mchất rắn = mNaOH(dư) + mNaNO = 0,05 40 + 0,2 85 = 19 (gam) Chọn C Câu 4: Cho hỗn hợp X gồm hai chất hữu có cơng thức phân tửử̉ C2 H7NO2 tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH đun nóng, thu dung dịch Y 4,48 lít hỗn hợp Z (ở đktc) gồm hai khí (đều làm xanh giấy quỳ ẩử̉m) Tỉử̉ khối Z H2 13,75 Cô cạn dung dịch Y thu khối lượng muối khan : A 14,3 gam B 16,5 gam C 8,9 gam D 15,7 gam Hướá́ng dẫẫ̃n giải X phản ứng với dung dịch NaOH giải phóng hỗn hợp khí Z gồm hai chất khí 11 làm xanh giấy quỳ ẩử̉m, suy X gồm hai muối amoni Mặt khác, X có CTPT CnH2n+3O2N nên muối co dang RCOONH3R1 Vì M z = 2.13,75 = 27,5 nên Z chứa chất NH3, chất lại amin.Suy X gồm CH3COONH4 HCOOH3NCH3 CH 3COONH HCOOH3NCH NaOH CH 3COONa NH3 H 2O x (mol) x (mol) NaOH HCOONa CH 3NH H 2O y (mol) y (mol) Suy : nZ = 0,2 x + y = 0,2 17 x + 31y = 5,5 M Z = 27,5 x = 0,05 y = 0,15 Trong Y chứa CH3COONa HCOONa Khi cô cạn dung dịch Y thu khối lượng muối khan : mmuối = mCH COONa + mHCOONa = 0,05.82 + 0,15 68 = 14,3(gam) Chọn A Câu 5: Hỗn hợp X gồm chất có cơng thức phân tửử̉ C 2H7O3N C2H10O3N2 Khi cho chất X tác dụng với dung dịch HCl dung dịch NaOH dư đun nóng nhẹ có khí Lấy 0,1 mol X cho vào dung dịch chứa 0,25 mol KOH Sau phản ứng cô cạn dung dịch chất rắn Y, nung nóng Y đến khối lượng khơng đổi m gam chất rắn Giá trị m là: A 16,9 gam B 17,25 gam C 18,85 gam D 16,6 gam Hướá́ng dẫẫ̃n giải Khi cho chất X tác dụng với dung dịch HCl dung dịch NaOH dư đun nóng nhẹ có khí Vậy X chứa muối amoni cacbonat Mặt khác, dựa vào cơng thức phân tửử̉ thấy CTCT phù hợp chất X CH3NH3HCO3 CH3NH3CO3NH4 CH3NH3HCO3 + 2KOH CH3NH2 + K2CO3 + 2H2O a 2a CH3NH3CO3NH4 +2KOH b 2b Trong a + b = 0,1 a mol CH3NH2 + K2CO3 + 2H2O + NH3 b mol mchất rắn = mKOH dư + mK CO = ( 0,25 – 0,2)56 + 0,1 138 = 16,6 (g) Chọn D Câu 6: Hỗn hợp E gồm chất X ( C2H7O3N) chất Y ( C5H14O4N2) X cũũ̃ng Y tác dụng với dung dịch NaOH tạo thành khí Z làm q tím đổi màu xanh Cho 34,2 g E tác dụng với 500 ml dung dịch NaOH 1M (phản ứng vừa đủ ) thu khí Z dung chứa m g muối Giá trị m A.36,7 B.32,8 C.34.2 D.35.1 12 Hướá́ng dẫẫ̃n giải X Y muối amoni tác dụng với dung dịch NaOH tạo khí làm q tím đổi màu xanh X có dạng CxHyO3N muối hi đrocacbonat CH3NH3HCO3 Y có dạng CxHyO4N2 muối amoni axit chức Mặt khác, X,Y tác dụng tác dụng với dung dịch NaOH tạo khí Z nên CTCT Y CH3NH3OOC- CH2 - COONH3CH3 CH3NH3HCO3 + 2NaOH CH3NH2 + Na2CO3 + 2H2O x 2x x mol CH2(COONH3CH3)2 + 2NaOH 2CH3NH2 + CH2(COONa)2 + 2H2O y 2y y mol 93x + 166y = 34,2 2x + 2y = 0,5 x = 0,1 y = 0,15 Muối gồm có Na2CO3 CH2(COONa)2 m muối = 0,1.106 + 0,15 148 = 32,8 (gam) Chọn B Câu 7: Hợp chất hữu X có cơng thức C2H8N2O4 Khi cho 12,4 gam X tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH 1,5M, thu 4,48 lít (đktc) khí X làm xanh quỳ tím ẩử̉m Cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu m gam chất rắn khan Giá trị m A 17,2 B 13,4 C 16,2 D 17,4 Hướá́ng dẫẫ̃n giải nNaOH = 0,3 mol nX = 0,1mol X có cơng thức phân tửử̉ C n H2n+4 N2O4, X tác dụng với dung dịch NaOH thu khí làm xanh giấy quỳ tím ẩử̉m Suy X muối amoni amin NH3 với axit hữu chức: RNH3OOC- R1- COONH3R2 X NH4OOC-COONH4 NH4OOC-COONH4 + 2NaOH NaOOC-COONa + 2NH3 + 2H2O 0,1 0,2 0,1 0,2 mol m = mchất rắn = mNaOH(dư) + mmuối = 0,1 40 + 0,1 134 = 17,4 (gam) Chọn D Câu 8: Cho hỗn hợp X gồm chất hữu có cơng thức phân tửử̉ C3H10N2O2 tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH đun nóng, thu dung dịch Y 4,48 lít hỗn hợp Z (ở đktc) gồm hai khí (đều làm xanh giấy quỳ ẩử̉m) nguyên tửử̉ C Tỉử̉ khối Z H2 13,75 Cô cạn dung dịch Y thu khối lượng muối khan A 16,5 gam B 20,1 gam C 8,9 gam D.15,7 gam Hướá́ng dẫẫ̃n giải nZ = 0,2 mol Hai chất hữu X tác dụng với dung dịch NaOH tạo hỗn hợp khí Z làm xanh giấy quỳ ẩử̉m, suy X gồm hai muối amoni 13 Mặt khác, công thưc cua muôi la CxHyO2N2 nên CTCT mi co dang NH2RCOONH3R1 Hai khí Z nguyên tửử̉ C M X = 27,5 nên Z gồm NH3 CH3NH2 Vậy hai chất X : H2NC2H4COOH4N H2NCH2COOH3NCH3 H2NC2H4COOH4N + NaOH H2NC2H4COONa + NH3 + H2O a a a a a mol H2NCH2COOH3NCH3 + NaOH H2NCH2COONa + CH3NH2 + H2O b b b b b mol nZ = 0,2 a + b = 0,2 nX = nNaOH = nH O = 0,2 (mol) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mX + mNaOH = mmuối + mkhí + mnước 0,2 106 + 0,2 40 = mmuối + 0,2 27,5 + 0,2.18 mmuối = 20,1 (gam) Chọn B Câu : Cho 37,82 gam chất hữu X có cơng thức phân tửử̉ C 3H12O3N2 tác dụng với 350 ml dung dịch KOH 2M đun nóng Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu khí Y có khả làm xanh quỳ tím ẩử̉m dung dịch Z Cô cạn dung dịch Z thu khối lượng chất rắn khan A 43,78 gam B 42,09 gam C 47,26 gam D 47,13 gam Hướá́ng dẫẫ̃n giải nX= 0,305 mol nKOH = 0,7 mol X tác dụng với dung dịch KOH tạo khí có khả làm xanh giấy quì ẩử̉m, suy X muối amoni Mặt khác, công thưc cua muôi la CnH2n+6O3N2 nên CTCT muôi co dang RNH3CO3H3NR1 X là: CH3NH3CO3H3NCH3 CH3NH3CO3H3NCH3 + 2KOH 2CH2NH2 + K2CO3 + 2H2O 0,305 0,61 0,305 mol KOH dư 0,09 mol mchất rắn = mKOH + mK CO mchất rắn = 0,09.56 + 0,305 138 = 47,13 (gam) Chọn D Câu 10: Cho hỗn hợp X gồm muối A ( C 5H16O3N2) B ( C4H12O4N2) tác dụng với lượng dung dịch NaOH vừa đủ, đun nóng đến phản ứng xảy hồn tồn cạn thu m gam hỗn hợp Y gồm hai muối D E (M D < ME ) 2,24 lít hỗn hợp Z gồm hai amin no, đơn chức đồng đẳng có tỉử̉ khối H2 18,3 Khối lượng muối E hỗn hợp Y D 4,02 gam A 2,12 gam B 3,18 gam C 2,68 gam 14 Hướá́ng dẫẫ̃n giải MZ=36,6 Mà hỗn hợp Z gồm hai amin no, đơn chức đồng đẳng nên Z có CH3NH2 C2H5NH2 (CH3)2NH Từ M Z = 36,6 nên tính số mol CH3NH2 0,06 mol số mol C2H5NH2 (CH3)2NH 0,04 mol Do A có cơng thức dạng CnH2n+6 O3N2 nên công tức cấu tạo (C2H5NH3)2CO3 Do B có cơng thức dạng CnH2n+4 O4N2 nên cơng tức cấu tạo (COONH3CH3)2 (C2H5NH3)2CO3 + 2NaOH 2C2H5NH2 + Na2CO3 + 2H2O 0,04 0,02 mol (C OONH3CH3)2 + 2NaOH 2CH3NH2 + (COONa)2 + 2H2O 0,06 0,03 mol MD < ME nên D Na2CO3 E (COONa)2 Vậy mE = 0,03 134 = 4,02(gam) Chọn D 2.3.3.2.Bài tập hướng dẫn giải  Bài tập Câu 1: Một chất hữu X có cơng thức phân tửử̉ C 4H11NO2 Cho X tác dụng hoàn toàn với 100 ml dung dịch NaOH 2M, sau phản ứng thu dung dịch X 2,24 lít khí Y (đktc) Nếu trộn lượng khí Y với 3,36 lít H (đktc) hỗn hợp khí có tỉử̉ khối so với H 9,6 Khối lượng chất rắn thu cô cạn dung dịch X A 8,62 gam B 12,3 gam C 8,2 gam D 12,2 gam Câu 2:Hợp chất X mạch hở có cơng thức phân tửử̉ C4H9NO2 Cho 10,3 gam X phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH sinh chất khí Y dung dịch Z Khí Y nặng khơng khí, làm giấy quỳ tím ẩử̉m chuyển màu xanh Dung dịch Z có khả làm màu nước brom Cô cạn dung dịch Z thu m gam muối khan Giá trị m A 8,2 B 10,8 C 9,4 D 9,6 Câu 3:Hợp chất hữu X có cơng thức phân tửử̉ trùng với cơng thức đơn giản chứa C, H, O, N Đốt cháy hoàn tồn 10,8 gam X thu 4,48 lít CO 2; 7,2 gam H2O 2,24 lít khí N2 (đktc) Nếu cho 0,1 mol chất X tác dụng với dung dịch chứa 0,2 mol NaOH đun nóng thu chất khí làm xanh giấy quy tim ẩử̉m dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu m gam chất rắn khan Gia tri cua m la A 15 B 21,8 C.12,5 D 5,7 Câu 4: A có cơng thức phân tửử̉ C 2H7O2N Cho 7,7 gam A tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH 1M thu dung dịch X khí Y, tỉử̉ khối Y so với H nhỏ 10 Cô cạn dung dịch X thu m gam chất rắn Giá trị m A 12,2 B 14,6 C 18,45 D 10,7 Câu 5: Một muối X có cơng thức C3H10O3N2 Lấy 17,08g X cho phản ứng hết với 200ml dung dịch KOH 2M Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu phầờ̀n chất rắn Trong phầờ̀n có chất hữu Y (bậc 1), phầờ̀n rắn chỉử̉ hỗn hợp chất vô Khối lượng phầờ̀n rắn A 16,16g B 28,7 C 16,6g D 11,8g Câu 6: Cho 18,6 gam hợp chất hữu X có cơng thức phân tửử̉ C 3H12O3N2 phản ứng hoàn toàn với 400 ml dung dịch NaOH 1M Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu m gam chất rắn khan Giá trị m A 19,9 B 28,7 C 21,9 D 26,3 Câu 7: Cho 0,1 mol chất X (C2H8O3N) tác dụng với dung dịch chứa 0,2 mol NaOH đun nóng thu chất khí làm xanh giấy quỳ tím tẩử̉m ướt dung dịch Y Cơ cạn dung dịch Y m gam chất rắn khan Giá trị m A 5,7 g B 12,5 g C 15 g D 21,8 g Câu 8: Cho 1,38 gam X có cơng thức phân tửử̉ C2H6O5N2 (là muối amino axit với axit HNO3) phản ứng với 150 ml dung dịch NaOH 0,2M Sau phản ứng cô cạn dung dịch thu m gam chất rắn Y Giá trị m : A 2,22 gam B 2,62 gam C 2,14 gam D 1,65 gam Câu 9: Cho 6,2 gam hợp chất hữu X có cơng thức phân tửử̉ C3H12 O3N2 tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch NaOH 1M, thu chất hữu thể khí tích V lít (ở đktc) dung dịch Z chỉử̉ chứa chất vô cơ, cô cạn dung dịch Z thu m gam chất rắn khan Giá trị m V lầờ̀n lượt : A 2,24 9,3 B 3,36 9,3 C 2,24 8,4 D 2,24 5,3 Câu 10: X có cơng thức C4H14O3N2 Khi cho X tác dụng với dung dịch NaOH thu đươc hỗn hơp Y gồm khí điều kiện thườờ̀ng có khả làm xanh quỳ tím ẩử̉m Mặt khác, cho 6,9 gam X tác dụng hoàn toàn với 200 ml dung dịch NaOH 0,75M cô cạn dung dịch thu sau phản ứng, thu m gam chất rắn Giá trị m A 7,3 B 5,3 C 8,25 D 4,25 Câu 11:Cho hợp chất hữu X có cơng thức C2H10N2O3 Cho 11 gam chất X tác dụng với dung dịch có chứa 12 gam NaOH, đun nóng để phản ứng xẩử̉y hồn tồn thu hỗn hợp Y gồm hai khí có khả làm đổi màu quỳ tím ẩử̉m dung dịch Z Cô cạn Z thu m gam chất rắn khan Giá trị m A 14,6 B 10,6 C 28,4 D 24,6 Câu 12: Cho 9,3 gam chất X có cơng thức phân tửử̉ C 3H12N2O3 đun nóng với lít dung dịch KOH 0,1M Sau phản ứng hồn tồn thu chất khí làm quỳ tím ẩử̉m đổi thành xanh dung dịch Y chỉử̉ chứa chất vô Cô cạn dung dịch Y thu khối lượng chất rắn khan A 10,375 gam B 13,150 gam C 9,950 gam D 10,350 gam  Đáp án Câu Đap an Câu Đap an D B C A C D A 10 A B 11 A B 12 B 16 2.4 Hiệệ̣u củủ̉a sáng kiếấ́n kinh nghiệệ̣m hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệệ̣p nhà trường 2.4.1 Hiệu SKKN hoạt động giáo dục: Khi áp dụng đề tài “Hướng dẫn học sinh lớp 12 xác định công thức cấu tạo của muối amoni”giúp học sinh phát triển lực tư duy, logic sáng tạo Trong trình giảng dạy năm học vừa qua, thân nhận thấy: - Kiến thức xac đinh công thưc câu tao cua muôi C xHyOzNt học sinh ngày củng cố phát triển sau biết sửử̉ dụng bang tổng kết môi quan giưa đặc điểm công thưc phân tử dạng cấu tạo - Học sinh coi bảng mối quan hệ đặc điểm công thưc phân tử dạng cấu tạo điểm mạnh giải tốn xac đinh cơng thưc câu tao cua mi CxHyOzNt em nhanh chóng có kết tốt thi trắc nghiệm khách quan - Cũũ̃ng từ đó, niềm hứng thú, say mê học tập em phát huy 2.4.2 Hiệu SKKN thân, đồng nghiệp, nhà trườờ̀ng Với sáng kiến kinh nghiệm này, đồng nghiệp xem tài liệu bổ ích dùng để ơn thi học sinh giỏi trung học phổ thông Quốc gia Các lớp sau áp dụng sáng kiến kinh nghiệm khả giải tập xac đinh công thưc câu tao cua muôi C xHyOzNt học sinh nâng cao; em hứng thú học tập, không lúng túng, lo ngại găp loai toan 2.4.3 Kết kiểm nghiệm Với phương pháp trên, thực lớp 12A8, 12A11 trườờ̀ng THPT nơi công tác năm hoc 2018 - 2019 Kết thể thông qua bảng thống kê điểm kiểm tra lớp sau (TN: thực nghiệm; ĐC: đối chứng): Lớp Nhóm Tổng Điểm số Xi số HS 10 12A11 TN 15 0 3 12A11 ĐC 15 0 3 0 12A8 TN 19 0 0 3 12A8 ĐC 19 0 6 0 17 KẾấ́T LUẬN, KIẾấ́N NGHỊ 3.1 Kếấ́t luận: Trên kinh nghiệm mà tơi tích luỹ q trình giảng dạy, bồi dưỡng học sinh giỏi, ôn thi trung học phổ thông Quốc gia Đề tài giải vấn đề sau: - Đưa sở lí thuyết liên quan đến tính chất hóa học muối amoni - Sắp xếp cách có hệ thống cách nhận định chất CxHyOzNt muối amoni - Đưa dạng tập hướng dẫn giải chi tiết, ngắn gọn dạng tập Bằng thực tiễn giảng dạy suốt thờờ̀i gian qua đặc biệt năm gầờ̀n với giúp đỡ đồng nghiệp, nhà trườờ̀ng, ngành thân thấy hiệu đạt được: - Giúp học sinh nắm kiến thức lý thuyết muối amoni, nhận dạng công thưc phân tử muối amoni để từ viết thành thạo công thưc câu tao - Phát triển lực tư duy, lực sáng tạo.Tạo hứng thú học tập cho học sinh Từ nâng cao chất lượng, hiệu trình dạy học Đề tài nhân rộng đến số đồng nghiệp trườờ̀ng 3.2 Kiếấ́n nghị: Vì thờờ̀i gian có hạn kinh nghiệm thân chưa nhiều nên chắn đề tài có nhiều điều cầờ̀n bổ sung Tơi mong nhận ý kiến đóng góp cấp lãnh đạo bạn bè đồng nghiệp để đề tài hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG Thanh Hóa, ngày 25 tháng năm 2019 ĐƠN VỊ Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung ngườờ̀i khác (Ký ghi rõ họ tên) Lê Thị Thủy 18 ... axit tạo muối amoni Thi du: CH3NH2 + HCl CH3NH3Cl 2.1.3 Muôi amoni [3]; [4] 2.1.3.1 Khái niệệ̣m muối amoni Muối amoni muối amoniac amin cũũ̃ng aminoaxit với axit vơ axit hữu Thí dụ : + Muối amoni. .. Giúp học sinh nắm kiến thức lý thuyết muối amoni, nhận dạng công thưc phân tử muối amoni để từ viết thành thạo cơng thưc câu tao - Phát triển lực tư duy, lực sáng tạo. Tạo hứng thú học tập cho học. .. 0,75( mol) A phản ứng với KOH sinh khí làm xanh giấy quỳ tím ẩử̉m Suy A muối amoni Mặt khác, A có dạng CnH2n+4O4N2 nên A muối amoni axit chức Vậy công thức cấu tạo A có dạng H4NOOC – COONH4