chuyên đề đầy đủ AMINO AXIT (VIP)

BÀI 5: AMINO AXIT Mục tiêu  Kiến thức + Nêu khái niệm, tính chất vật lí, tính chất hóa học amino axit + Đọc tên amino axit số tên thông thường số amino axit thường gặp + Trình bày tính chất hóa học, viết phương trình hóa học tương ứng với tính chất + Phát biểu ứng dụng amino axit thực tế  Kĩ + So sánh pH dung dịch amino axit khác + Giải tập liên quan I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Amino axit loại hợp chất hữu tạp chức, phân tử chứa đồng Ví dụ: NH − CH − COOH thời nhóm amino (NH2) nhóm cacboxyl (COOH) Các amino axit có tên gọi xuất phát từ tên axit tương ứng (tên hệ thống tên thường), có thêm tiếp ngữ amino trước tên axit số chữ nhóm amino (tùy vào tên hệ Chú ý: Vị trí nhóm amino (NH3): thống hay bán hệ thống) Ngoài α -amino axit thiên nhiên C− C− C− C− C− C− COOH ω ε δ γ β α có tên riêng (tên thường) Một số α -amino axit thường dùng: Công thức CH − COOH | NH CH − CH − COOH | NH CH 3CH − CHCOOH | | CH NH H N [ CH ] CHCOOH | NH HOOCCH [ CH ] COOH | NH Tên thay Tên bán hệ thống Tên thường Kí hiệu Axit 2-aminoetanoic Axit aminoaxetic glyxin PTK Gly 75 Axit Axit alanin Ala 2-aminopropanoic α -aminopropionic Axit Axit 2-amino-3-metylbutanoic α -aminoisovaleric Axit 2,6-điaminohexanoic Axit α, ε - Axit điaminocaproic Axit axit Glu 2-aminopentanđioic α -aminoglutaric glutamic 147 89 valin Val 117 lysin Lys 146 Cấu tạo phân tử, tính chất vật lí Hai nhóm chức aminoaxit tương tác với tạo ion lưỡng cực: +  → H N − R − COO − H N − R − COOH ¬   (dạng phân tử) (dạng ion lưỡng cực) Trang → Ở nhiệt độ thường, amino axit chất rắn kết tinh, không màu, vị ngọt, dễ tan nước có nhiệt độ nóng chảy cao Tính chất hóa học a Tính lưỡng tính Amino axit vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với bazơ Nhóm NH2: Có tính bazơ Nhóm COOH: Có tính axit  Tác dụng với axit: H N − R − COOH + HCl → ClH N − R − COOH Chú ý: Muối sau phản ứng amino axit tác dụng với HCl tiếp tục phản ứng với NaOH: ClH3 N − R − COOH + 2NaOH → H N − R − COONa + NaCl + 2H 2O  Tác dụng với bazơ: H N − R − COOH + NaOH → H N − R − COONa + H 2O Chú ý: Muối sau phản ứng amino axit tác dụng với NaOH tiếp tục phản ứng với HCl: H N − R − COONa + 2HCl → ClH N − R − COOH + NaCl b Tính axit – bazơ Xét amino axit có cơng thức tổng quát: ( H N ) b R ( COOH ) a : Amino axit có: a > b → Làm quỳ tím chuyển màu hồng Amino axit có: a = b → Làm quỳ tím khơng đổi màu Amino axit có: a < b → Làm quỳ tím chuyển màu xanh Ví dụ: Axit glutamic làm quỳ tím chuyển màu hồng Glyxin, alanin, valin không làm đổi màu quỳ tím Lysin làm quỳ tím chuyển màu xanh c Phản ứng este hóa (của nhóm COOH) Tương tự axit cacboxylic, amino axit phản ứng với ancol có mặt axit vô mạnh:  → H N − R − COOR ′ + H 2O H N − R − COOH + R ′OH ¬  xt d Phản ứng trùng ngưng Một số ε -, ω -amino axit tham gia phản ứng trùng ngưng tạo poliamit ( t° nH N − [ CH ] − COOH  → − NH − [ CH ] − CO − axit ε -aminocaproic ) n + nH 2O policaproamit (nilon-6) Chú ý: Nhóm NH2 phân tử phản ứng tách nước với nhóm COOH phân tử Ứng dụng Trang Các amino axit thiên nhiên (hầu hết α -amino axit) hợp chất sở để kiến tạo nên loại protein thể sống Muối mononatri axit glutamic dùng làm bột (mì chính) Aminolàaxit loại hợp chất hữu tạp chức phân tử Axit glutamic thuốc hỗ trợ thần kinh, methionin thuốc bổ gan KHÁI NIỆM chứa đồng thời nhóm amino (NH2) nhóm cacboxyl (COOH) Axit 6-aminohexanoic ( ε -aminocaproic) 7-aminoheptanoic ( ω aminoenantoic) nguyên liệu sản xuất tơ nilon-6 nilon-7 Amino axit hợp chất có cấu tạo ion lưỡng cực nên TÍNH CHẤT điều kiện thường chúng chất rắn kết tinh, tương đối dễ tan VẬT LÍ nước có nhiệt độ nóng chảy cao Tính lưỡng tính AM IN O AX IT Tính axit – bazơ dung dịch amino axit TÍNH CHẤT Xét amino axit có cơng thức: HĨA HỌC Nếu Quỳ tím chuyển xanh Nếu Quỳ tím khơng đổi màu Nếu Quỳ tím chuyển đỏ Phản ứng este hóa (của nhóm COOH) Phản ứng trùng ngưng axit -aminocaproic policaproamit (nilon-6) Các amino axit thiên nhiên (hầu hết -amino axit) hợp chất sở để kiến tạo nên loại protein thể sống ỨNG DỤNG SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA Axit glutamic thuốc hỗ trợ thần kinh, methionin thuốc bổ gan Axit 6-aminohexanoic (-aminocaproic) 7-aminoheptanoic Trang(-3 Muối mononatri củaliệu axitsản glutamic làmvà mìnilon-7 aminoenantoic) ngun xuất tơdùng nilon-6 II CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm Kiểu hỏi 1: Khái niệm cấu tạo phân tử Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Amino axit hợp chất hữu phân tử có chứa A nhóm amino nhóm cacboxyl B nhóm amino nhóm cacbonyl C nhóm amino D nhóm cacboxyl Hướng dẫn giải Amino axit hợp chất hữu tạp chức phân tử có chứa nhóm amino (NH 2) nhóm cacboxyl (COOH) → Chọn A Ví dụ 2: Công thức cấu tạo sau tương ứng với α -amino axit? A CH3 − CH ( NH2 ) − COONa B H2N − CH2 − CH2 − COOH C CH3 − CH ( NH2 ) − COOH D H2N − CH2 − CH ( CH3 ) − COOH Hướng dẫn giải Các α -amino axit amino axit có nhóm cacboxyl COOH nhóm amino NH2 gắn vào cacbon hay nhóm amino NH2 gắn vào C vị trí số → Chọn C Ví dụ 3: Chất rắn X không màu, dễ tan nước, kết tinh điều kiện thường X chất sau đây? A C6H5NH2 B C2H5OH C H2NCH2COOH D CH3NH2 Hướng dẫn giải Amino axit hợp chất có cấu tạo ion lưỡng cực nên điều kiện thường chúng chất rắn kết tinh, dễ tan nước → H2NCH2COOH chất rắn không màu, dễ tan nước, kết tinh điều kiện thường → Chọn C Kiểu hỏi 2: Danh pháp Phương pháp giải  Trong dạng này, chủ yếu câu hỏi liên quan đến tên thường gọi α -amino axit thiên nhiên Học sinh nắm tên thường năm α -amino axit  Ngoài ra, cần biết cách gọi tên hệ thống bán hệ thống amino axit Ví dụ: Alanin có cơng thức A C6H5NH2 B CH3CH(NH2)COOH C H2NCH2COOH D H2NCH2CH2COOH Hướng dẫn giải Alanin tên thường gọi α -amino axit thường gặp có cơng thức là: Trang CH3CH(NH2)COOH ( M = 89) → Chọn B Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Tên gọi sau khơng phù hợp với hợp chất NH2CH(CH3)COOH? A Axit 2-aminopropanoic B Alanin C Axit α -aminopropionic D Axit α -aminoisopropionic Hướng dẫn giải Hợp chất NH2CH(CH3)COOH có tên là: Tên thay thế: Axit 2-aminopropanoic Tên bán hệ thống: Axit α -aminopropionic Tên thường: Alanin → Khơng có tên axit α -aminoisopropionic → Chọn D Kiểu hỏi 3: Đồng phân Phương pháp giải Dạng câu hỏi thường hỏi amino axit no, mạch hở, có nhóm NH nhóm COOH Cơng thức chung là: CnH2n+1O2N Có hai loại đồng phân cấu tạo: Do mạch cacbon Do vị trí nhóm NH2 Ví dụ: Số đồng phân cấu tạo amino axit có cơng thức phân tử C4H9O2N A B C D Hướng dẫn giải  Mạch C không phân nhánh: C − 3C − 2C − COOH Đặt nhóm NH2 vào vị trí 2, 3, → đồng phân  Mạch C phân nhánh: C − 2C − COOH | C Đặt nhóm NH2 vào vị trí 2, → đồng phân Vậy có đồng phân amino axit có cơng thức phân tử C4H9O2N → Chọn C Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Số đồng phân cấu tạo α -amino axit ứng với công thức phân tử C4H9O2N A B C D Trang Hướng dẫn giải Mạch cacbon: C − C − C − COOH; C − C − COOH | C Các đồng phân α -amino axit ứng với công thức phân tử C4H9O2N là: CH3 − CH2 − CH ( NH ) − COOH ; CH3 − C ( CH3 ) ( NH2 ) − COOH → Chọn C Chú ý: Đồng phân α -amino axit điền nhóm amino (NH2) vào cacbon vị trí số Kiểu hỏi 4: Tính chất vật lí Ví dụ mẫu Ví dụ: Trong chất sau, chất có nhiệt độ nóng chảy cao nhất? A Glyxin B Axit axetic C Ancol etylic D Etanal Hướng dẫn giải Glyxin amino axit có tương tác tĩnh điện tồn dạng H3N+ CH2COO− nên nhiệt độ nóng chảy cao → Chọn A Chú ý: Amino axit chất rắn, kết tinh, tan tốt nước, có nhiệt độ nóng chảy cao So nhiệt độ nóng chảy thì: Amino axit > Axit cacboxylic tương ứng Kiểu hỏi 5: Môi trường dung dịch amino axit, so sánh pH dung dịch, nhận biết Phương pháp giải Với (H2N)bR(COOH)a  Nếu: a > b → pH dung dịch 7 → Làm quỳ tím chuyển màu xanh Ví dụ: Cho chất sau: lysin, axit glutamic, valin, glyxin, alanin, trimetylamin, anilin Số chất làm quỳ tím chuyển màu hồng, màu xanh không đổi màu là: A 1, 2, B 3, 1, C 2, 2, D 2, 1, Hướng dẫn giải Lysin amino axit có số nhóm COOH < số nhóm NH2 → Làm quỳ tím chuyển màu xanh Axit glutamic amino axit có số nhóm COOH > số nhóm NH2 → Làm quỳ tím chuyển màu hồng Valin, glyxin, alanin amino axit có số nhóm COOH = số nhóm NH2 → Khơng đổi màu quỳ tím Trymetylamin có tính bazơ → Làm quỳ tím chuyển màu xanh Trang Anilin amin có tính bazơ yếu → Khơng làm đổi màu quỳ tím → Có chất làm quỳ tím chuyển màu hồng; có chất làm quỳ tím sang màu xanh; có chất khơng làm đổi màu quỳ tím → Chọn A Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cho dung dịch lỗng có nồng độ sau: alanin (1); lysin (2); axit glutamic (3); HCl (4) Dung dịch có pH nhỏ A (1) B (2) C (3) D (4) Hướng dẫn giải Axit glutamic HCl có pH số nhóm COOH = → Làm đổi màu quỳ tím chuyển sang màu xanh Câu 6: Có chất làm đổi màu quỳ tím ẩm: C2H5COOH làm đổi màu quỳ tím chuyển sang màu đỏ CH3NH2 CH3(CH2)3NH2 làm đổi màu quỳ tím chuyển sang màu xanh Câu 7: Có chất làm đổi màu quỳ tím ẩm là: HOOCCH2CH2CH(NH2)COOH H2N(CH2)4CH(NH2)COOH Câu 8: Dãy xếp theo thứ tự pH tăng dần là: CH3COOH (2), H2NCH2COOH (1), CH3CH2NH2 (3) Câu 13: Có chất phản ứng với dung dịch HCl là: H2NCH2COOH, C2H5NH2, CH3NH2 Câu 14: Hai chất tác dụng với dung dịch NaOH loãng là: ClH 3NCH2COOC2H5 H2NCH2COOC2H5 Phương trình hóa học: ClH3NCH2COOC2H5 + 2NaOH → H2NCH2COONa + NaCl + C2H5OH + H2O H2NCH2COOC2H5 + NaOH → H2NCH2COONa + C2H5OH Câu 15: C sai khơng phải amino axit phân tử gồm nhóm NH nhóm COOH Câu 16: A sai ví dụ lysin α -amino axit phân tử có hai nhóm NH2 Câu 17: B sai muối mononatri glutamat gia vị cho thức ăn (gọi bột hay mì chính) Câu 18: A lysin có số nhóm NH2 > số nhóm COOH nên làm quỳ tím chuyển màu xanh B amino axit hợp chất hữu tạp chức, phân tử chứa đồng thời nhóm amino (NH 2) nhóm cacboxyl (COOH) C glyxin có số nhóm NH2 = số nhóm COOH nên khơng làm đổi màu phenolphtalein D sai anilin tác dụng với brom tạo thành kết tủa trắng Câu 19: A sai thành phần bột muối mononatri glutamat B C sai amino axit thiên nhiên hầu hết α -amino axit D sai nhiệt độ thường, amino axit chất rắn Câu 20: Các chất thỏa mãn là: CH3COONH4 HCOONH3CH3 Trang 26 Câu 21: Mạch cacbon: C − C − COOH Các đồng phân amino axit tương ứng với công thức phân tử C3H7O2N là: CH3 − CH ( NH2 ) − COOH;CH2 ( NH2 ) − CH2 − COOH Câu 22: X có cơng thức phân tử C3H7O2N, phản ứng với dung dịch NaOH, giải phóng khí Y có cơng thức phân tử C3H7O2N có phản ứng trùng ngưng (amino axit) → Chỉ có đáp án D thỏa mãn: X amoni acrylat Y axit 2-aminopropionic Câu 23: Phương trình hóa học: H2NCH2COOH + HCl → ClH3NCH2COOH ( X) ClH3NCH2COOH + 2NaOH → H2NCH2COONa + NaCl + 2H2O (Y) Công thức phân tử Y C2H4O2NNa Câu 24: CH3CH ( NH2 ) COOCH3 + NaOH → CH3CH ( NH2 ) COONa+ CH4O CH3CH ( NH2 ) COONa + HCl (dö) → CH3 CH ( NH3Cl ) COOH + NaCl Câu 25: Sơ đồ chuyển hóa: + CH OH/HCl,t° + C H OH/HCl,t° + NaOH dö,t° Axit glutamic → Y  → Z  →T Phương trình hóa học: HOOCC3H5 ( NH2 ) − COOH → CH3OOCC3H5 ( NH3Cl ) COOH + H2O + CH OH/HCl,t° (Y) CH3OOCC3H5 ( NH3Cl ) COOH  → CH3OOCC3H5 ( NH3Cl ) COOC2H5 + H2O + C H OH/HCl,t° ( Z) + NaOH dö,t° CH3OOCC3H5 ( NH3Cl ) COOC2H5  → NaOOCC3H5 ( NH2 ) COONa + CH3OH + C2H5OH + NaCl + H2O ( T) Dạng 2: Tính lưỡng tính amino axit 1–C 11 – B 2–B 12 – B 3–D 13 – D 4–C 14 – C 5–A 15 – A 6–D 16 – C 7–B 17 – D –A 18 – D 9–C 19 – D 10 – A 20 – A Trang 27 Câu 1: nglyxin = 0,05 mol Glyxin có nhóm COOH: nNaOH = nglyxin = 0,05 mol → V = 0,05 lít = 50 ml Câu 2: nalanin = 0,03 mol Alanin có nhóm COOH: nH2O = nNaOH = nalanin = 0,03 mol Bảo tồn khối lượng: mmuối = malanin + mNaOH − mH2O = 2,67+ 0,03.22 = 3,33 gam Câu 3: nHCl = 0,4 mol Bảo toàn khối lượng: m = mmuoái − mHCl = 52 − 0,1.36,5 = 37,4 gam Câu 4: nvalin = nglyxin = 0,5 mol Valin glyxin có nhóm COOH: nNaOH = nH2O = nvalin + nglyxin = 0,5+ 0,5 = mol Bảo tồn khối lượng: mhỗn hợp + mNaOH = mmuối + mH2O → m = mmuoái = 96+ 1.40− 1.18 = 118 gam Câu 5: A nhóm NH2: nHCl = nA = 0,1 mol Bảo toàn khối lượng: mA = mmuoái − mHCl = 11,15− 0,1.36,5 = 7,5 mol → M A = 75 → A glyxin Câu 6: Phương trình hóa học: H2NCH2COOH + KOH → H2NCH2COOK + H2O Theo đề bài: nmuoái = 28,25 = 0,25 mol 113 Theo phương trình: nH2NCH2COOH = nmuối = 0,25 mol → m = 0,25.75 = 18,75 gam Câu 7: nHCl = 0,01 mol → mHCl = 0,365 gam Bảo tồn khối lượng: mX = mmuối − mHCl = 1,815− 0,365 = 1,45 gam → MX = 1,45 = 145 0,01 Câu 8: Bảo toàn khối lượng: mHCl = mmuoái − mX = 0,365 gam Trang 28 → nHCl = 0,01 mol X có nhóm NH2: nX = nHCl = 0,01 mol → MX = 0,89 = 89 0,01 → Công thức X CH3 − CH ( NH2 ) − COOH Câu 9: nalanin = 0,2 mol;nglyxin = 0,2 mol;nNaOH = 0,5 mol Do alanin glyxin có nhóm COOH: nH2O = nNaOH pư = nalanin + nglyxin = 0,4 mol Bảo toàn khối lượng: mglyxin + malanin + mNaOH = mchấtrắn khan + mH2O → mchấtrắn khan = 17,8+ 15+ 0,5.40 − 0,4.18 = 45,6 gam Câu 10: nNaOH = 0,135 mol Amino axit X có nhóm COOH: nH2O = nNaOH pư = nX = 0,1 mol Bảo toàn khối lượng: mX + mNaOH = mchấtrắn khan + mH2O → mX = 15,4 + 0,1.18− 0,135.40 = 11,8 gam → MX = 11,8 = 118 0,1 → Cơng thức phân tử có X C4H10N2O2 Câu 11: 0,01 mol amino axit A phản ứng với NaOH: nNaOH = 0,02 mol → Amino axit A có nhóm COOH Cho 4,41 gam amino axit A phản ứng NaOH: nNaOH = 0,06 mol Amino axit A có nhóm COOH: namino axit = 0,5nNaOH = 0,03 mol → MA = 4,41 = 147 0,03 Câu 12: nHCl = 0,02 mol;mNaOH = 40.4% = 1,6 gam → nNaOH = 0,04 mol Số nhóm NH2 = nHCl 0,02 = =1 nX 0,02 Số nhóm COOH = nNaOH 0,04 = =2 nX 0,02 Cơng thức X có dạng H2NR(COOH)2 Bảo tồn khối lượng cho phản ứng X với HCl: mX = mmuoái − mX = 3,67− 0,02.36,5 = 2,94 gam Trang 29 → MX = 2,94 = 147 0,02 → M R = 147− 16 − 45.2 = 41( C3H5 ) Công thức X H2NC3H5(COOH)2 Câu 13: nX = 0,12 mol;nNaOH = 0,2 mol;nKOH = 0,2 mol Ta có: nH2O = 2nX = 0,24 mol Bảo toàn khối lượng: mX + mNaOH + mKOH = mchấtrắn + mH2O mchấtrắn = 17,64 + 0,2.40 + 0,2.56 − 0,24.18 = 32,52 gam Câu 14: Ta có: nNaOH = → Trong X có nhóm COOH nX Lại có: M X = 17,7− 0,2.22 = 133 → Công thức X là: H2N − C2H3 − ( COOH ) 0,1 → Trong X có nguyên tử H Câu 15: mO = 0,412.m gam → nO = 0,412m = 0,02575m mol 16 Ta có: nNaOH = nH O = nCOOH = 0,02575m Bảo toàn khối lượng: mX + mNaOH = mmuoái + mH2O ⇔ m+ 22 0,02575m = 20,532 → m = 16 Câu 16: nKOH = 0,2 mol → Số nhóm COOH = → Cơng thức X có dạng (H2N)xR(COOH)2 Ta có: nH2O = nKOH = 0,2 mol Bảo tồn khối lượng: mX = mmuối + mH2O − mKOH = 20,9 + 0,2.18− 0,2.56 = 13,3 gam → M X = 133 → Công thức X là: H2NC2H3(COOH)2 → Số nguyên tử hiđro X Câu 17: Trang 30 Theo đề bài: nX = mmuoái − mX 8,92 − m = mol 36,5 26,5 nX = Ta có phương trình: mmuối − mX 7,76 − m = mol 22 22 8,92 − m 7,76 − m = → m = gam 36,5 22 Thay m = , ta được: nX = 0,08 mol → MX = = 75 0,08 Công thức X H2N − CH2 − COOH Câu 18: nKOH = 0,02 mol;nHCl = 0,01 mol → Số nhóm COOH = nKOH n = 2; Số nhóm NH2 = HCl = nX nX → Công thức X có dạng H2NR(COOH)2 Nếu cho 0,03 mol X tác dụng với NaOH: mNaOH = 40.7,05% = 2,82 gam → nNaOH = 0,0705 mol X có hai nhóm COOH: nH2O = nNaOH pư = 2nX = 0,06 mol Bảo tồn khối lượng: mX + mNaOH = mchấtrắn + mH2O → mX = 6,15+ 0,06.18− 2,82 = 4,41gam → M X = 147 → M R = 41( C3H5 ) → Công thức X H2NC3H5(COOH)2 Câu 19: nX = 0,02 mol;nHCl = 0,04 mol → Số nhóm NH2 X = → Cơng thức X có dạng ( H2N ) R ( COOH ) a Bảo tồn khối lượng: mX = mmuối − mHCl = 4,34 − 0,04.36,5 = 2,88 gam → M X = 144 → R + 45a = 112 → a = 1,R = 67( C5H7 ) → Công thức X (H2N)2C5H7COOH → Công thức phân tử X C6H12O2N2 Câu 20: Trang 31 Gọi số mol alanin axit glutamic X x, y mol Cho m gam X tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư: Ta có: nNaOH = mmuối − mX m+ 30,8− m = = 1,4 mol 22 22 Do alanin có nhóm COOH axit glutamic có nhóm COOH nên: nNaOH = nAla + 2nGlu → x + 2y = 1,4 (*) Cho m gam X tác dụng hồn tồn với dung dịch HCl: Ta có: nHCl = mmuoái − mX m+ 36,5− m = = mol 36,5 36,5 Do alanin có nhóm NH2 axit glutamic có nhóm NH2 nên: nHCl = nAla + nGlu → x + y = (**) Từ (*) (**) suy ra: x = 0,6;y = 0,4 → m = 0,6.89+ 0,4.147 = 111,2 gam Dạng 3: Phản ứng nối tiếp 1–B 2–C 3–C 4–A 5–C –A 7–C –A 9–A 10 – B Câu 1: nNaOH = nHCl + 2naxit glutamic = 0,35+ 0,15.2 = 0,65 mol Câu 2: nglyxin = 0,2 mol;nKOH = 0,5 mol Coi dung dịch X gồm glyxin (0,2 mol) HCl Phương trình hóa học: Gly + KOH → Muố i + H2O 0,2 0,2 0,2 mol HCl + KOH → KCl + H2O 0,3 0,3 0,3 mol Bảo toàn khối lượng: mGly + mHCl + mKOH = mmuoái + mH2O → m = 15+ 0,3.36,5+ 0,5.56 − 0,5.18 = 44,95 gam Câu 3: nHCl = 0,02 mol;nKOH = 0,05 mol Coi dung dịch Y gồm X (a mol) HCl (0,02 mol) Phương trình hóa học: X + KOH → Muoá i + H2O a a mol HCl + KOH → KCl + H2O 0,02 0,02 mol Trang 32 Ta có: a+ 0,02 = 0,05 → a = 0,03 → M X = 89 → X có cơng thức là: H2N − CH2 − CH2 − COOH; CH3 − CH ( NH2 ) − COOH Câu 4: nHCl = 0,2 mol;nNaOH = 0,45 mol Coi dung dịch gồm X (x mol) HCl (0,2 mol) tác dụng với 0,45 mol NaOH Ta có: nH2O = nNaOH = 0,45 mol Bảo toàn khối lượng: mX + mHCl + mNaOH = mmuoái + mH2O → mX = 46,45+ 0,45.18− 0,45.40 − 0,2.36,5 = 29,25 gam Giả sử X có nhóm COOH ta có phương trình hóa học: X + NaOH → Muoá i + H2O x x mol HCl + NaOH → NaCl + H2O 0,2 0,2 mol Ta có: x + 0,2 = 0,45 → x = 0,25 mol → M X = 117 → α -amino axit X valin Câu 5: nHCl = 0,2 mol;nNaOH = 0,4 mol Coi dung dịch Y gồm X (0,2 mol) HCl (0,2 mol) tác dụng với NaOH Ta có: nH2O = nX + nHCl = 0,4 mol Bảo toàn khối lượng: mX + mNaOH + mHCl = mmuoái + mH2O → mX = 33,9 + 0,4.18− 0,4.40 − 0,2.36,5 = 17,8 gam Câu 6: nNaOH = 0,2 mol;nHCl = 0,36 mol Gọi số mol alanin axit glutamic x, y mol → 89x + 147y = 15,94 (*) Coi hỗn hợp gồm alanin (x mol); axit glutamic (y mol) tác dụng vừa đủ với 0,2 mol NaOH → x + 2y = 0,2 (**) Từ (*) (**) suy ra: x = 0,08;y = 0,06 Coi dung dịch X gồm alanin (0,08 mol); axit glutamic (0,06 mol) 0,2 mol NaOH tác dụng với HCl Phương trình hóa học: Ala + HCl → Muố i Glu + HCl → Muoá i Trang 33 NaOH + HCl → NaCl + H2O Ta có: nHCl phản ứng = nala + nglu + nNaOH = 0,08+ 0,06 + 0,2 = 0,34 → HCl dư vào nH2O = nNaOH = 0,2 mol Bảo toàn khối lượng: mala + mglu + mNaOH + mHCl pư = mmuối + mH2O → mrắn khan = mmuoái = 15,94+ 0,34.36,5+ 0,2.40 − 0,2.18 = 32,75 gam Câu 7: X có nhóm NH2: nHCl = nX = 0,01 mol Coi dung dịch Y gồm X (0,01 mol) HCl (0,01 mol) Phương trình hóa học: X + KOH → Muoá i + H2O 0,01→ 0,01 → 0,01 mol HCl + KOH → NaCl + H2O 0,01→ 0,01 → 0,01 mol nKOH ban đầu = 0,04 mol → KOH dư nH2O = nKOH pö = 0,02 mol Bảo toàn khối lượng: mX + mKOH + mHCl = mchấtrắn + mH2O ⇔ mX + 0,04.56+ 0,01.36,5 = 2,995+ 0,02.18 → mX = 0,75 gam → MX = 0,75 = 75 0,01 Công thức X là: H2N − CH2 − COOH Câu 8: Gọi số mol glyxin axit axetic x, y mol → 75x + 60y = 21 (*) Ta có: nKOH = 32,4 − 21 = 0,3 mol 56 − 18 → a+ b = 0,3 (**) Từ (*) (**) suy ra: a = 0,2;b = 0,1 mol Ta có q trình:  NH2CH2COOH : 0,2 mol KOH NH2CH2COOK HCl ClNH3CH2COOH : 0,2 mol  →X →   KCl : 0,3 mol CH3COOH : 0,1 mol CH3COOK → m = 0,2.111,5+ 0,3.74,5 = 44,65 gam Câu 9: nH2SO4 = 0,02 mol;nHCl = 0,06 mol;nNaOH = 0,04 mol;nKOH = 0,08 mol Trang 34 → nH+ = 0,1 mol;nOH− = 0,12 mol Coi dung dịch Y chứa X (0,02 mol); H+ (0,1 mol) → nOH pö = nH O = nX + nH+ = 0,02 + 0,1= 0,12 mol Bảo tồn khối lượng: mX + maxit + mdd kiềm = mmuoái + mH2O → mmuoái = 0,02.118+ 0,02.98+ 0,06.36,5+ 0,04.40 + 0,08.56 − 0,12.18 = 10,43 gam Câu 10: nOH− = 0,155 mol mN n = → N = mO 15 nO 15 Ta có: Gọi số mol N O X 8x, 15x mol → nNH = nN = 8x mol;nCOOH = n = 7,5x mol O X tác dụng vừa đủ với HCl: nHCl = nNH2 = 8x mol Coi dung dịch Y gồm X HCl (8x mol) Phương trình hóa học: X ( COOH ) + NaOH & KOH → Muoá i + H2O 7,5x 7,5x 7,5x mol HCl + NaOH & KOH → Muoá i + H2O 8x 8x 8x mol Ta có: nNaOH + nKOH = 0,155 mol → x = 0,01 nH O = 15,5x = 0,155 mol → nHCl = 0,08 mol Bảo toàn khối lượng: mX + mHCl + mNaOH + mKOH = mmuoái + mH2O → mmuoái = 7,42 + 0,08.36,5+ 0,08.40 + 0,075.56 − 0,155.18 = 14,95 gam Dạng 4: Phản ứng cháy amino axit 1–A 2–B 3–B 4–A 5–B 6–C 7–C 8–C 9–A 10 – B Câu 1: Số nguyên tử N = Số nguyên tử C = 2nN nA nCO nA = nguyên tử → A có nhóm NH2 = 2a = nguyên tử a → Công thức cấu tạo A H2NCH2COOH Trang 35 Câu 2: Công thức phân tử X CnH2n+1O2N ( n ≥ 2) → nH O − nCO = 0,5nX → nX = mol → nN = 2 n = 0,5 mol X Câu 3: Các đáp án amino axit no, có nhóm COOH nhóm NH nên có cơng thức là: CnH2n+1O2N ( n ≥ 2) Phương trình hóa học: CnH2n+1O2N + 6n − 2n + 1 t° O2  → nCO2 + H2O + nN 2 mol = → n= Ta có phương trình: n 2n + Mà X α -amino axit nên công thức cấu tạo X là: CH3CH2CH(NH2)COOH Câu 4: nH O > nCO → X cho nhóm NH2 nhóm COOH 2 → Cơng thức X có dạng: H2NRCOOH nKOH = 0,4 mol,nNaOH = 0,3 mol Coi dung dịch Y gồm X, NaOH (0,03 mol), KOH (0,4 mol) Ta có:  X + HCl → Muoá i  KOH + HCl → KCl + H2O  NaOH + HCl → NaCl + H O  nHCl = nX + nNaOH + nKOH = 0,9 mol → nH2O = nNaOH + nKOH = 0,7 mol Bảo toàn khối lượng: mX + mNaOH + mKOH + mHCl = mmuoái + mH2O → mX = 75,25+ 0,7.18− 0,3.40 − 0,4.56 − 0,9.36,5 = 20,6 gam → M X = 103 → R = 42 → Công thức X H2NC3H6COOH O t° 2, Đốt cháy 12,36 gam X có C4H9O2N  → 4,5H2O 0,12 → 0,54 mol Câu 5: Gọi công thức phân tử X CnH2n+1O2N ( n ≥ 2) Phương trình hóa học: Trang 36 CnH2n+1O2N + 6n − 2n + 1 t° O2  → nCO2 + H2O + nN 2 6n − n + 0,5 n 0,5 mol Ta có: nN2 kk = 4nO2 = 6n − mol Sau phản ứng có CO2 (n mol); H2O ( n + 0,5 mol); N2 ( 0,5+ 6n − = 6n − 2,5 mol) Tỉ khối hỗn hợp khí so với H2 14,317 nên ta có: 44n + 18( n + 0,5) + 28( 6n − 2,5) n + n + 0,5+ 6n − 2,5 = 28,634 → n= Vậy công thức X C4H9O2N Câu 6: nCO2 = 1,2 mol;nH2O = 1,3 mol Đốt cháy axit cacboxylic no, đơn chức mạch hở Z thu nCO2 = nH2O → Đốt cháy amino axit Y có nhóm NH2 thu nCO2 < nH2O → Amino axit no, mạch hở, có nhóm NH2 nhóm COOH → nY = nH O − nCO 2 0,5 = 0,2 mol → nZ = 0,5− 0,2 = 0,3 mol → nY 0,2 = = nZ 0,3 Khi cho 0,45 mol X phản ứng với HCl: nY = 0,45.2 = 0,18 mol Chỉ có Y X phản ứng với HCl Mà Y có nhóm NH2: nHCl = nY = 0,18 mol → m = 0,18.36,5 = 6,57 gam Câu 7: Coi dung dịch B gồm X (x mol), Y (0,02 mol) HCl (0,11 mol) nOH− = 0,16 mol Phương trình hóa học: X + OH− → Muố i + H2O x x Y + OH− → Muoá i + H2O 0,02 0,02 x mol 0,02 mol Trang 37 H+ + OH− → H2O 0,11 0,11 0,11 mol Ta có: x + 0,02 + 0,11= 0,16 → x = 0,03;nH2O = nOH− = 0,16 mol Bảo toàn khối lượng: mX + mY + mNaOH + mKOH + mHCl = mmuoái + mH2O → mX = 14,605+ 0,16.18− 0,11.36,5− 0,12.40 − 0,04.56 − 0,02.146 = 3,51gam → MX = 3,51 = 117 0,03 → Công thức X H2NC4H8COOH Đốt cháy hoàn toàn A: a = nCO2 = 5nX + 6nY = 5.0,03+ 6.0,02 = 0,27 mol Câu 8: Coi dung dịch Y gồm X (x mol) HCl (0,1 mol) Ta có: nKOH = 0,19 mol Phương trình hóa học: X + KOH → Muố i + H2O x x mol HCl + KOH → KCl + H2O 0,1 0,1 mol → x + 0,1= 0,19 → x = 0,09 Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X: Gọi số mol CO2 a mol X gồm amino axit có nhóm COOH nhóm NH2 nên nH O − nCO = 0,5nX → nH O = a + 0,045 mol 2 Ta có: nBaCO3 = nCO2 = a mol ( ) Khối lượng dung dịch bình giảm 43,74 gam: mBaCO3 − mCO2 + mH2O = 43,74 gam ⇔ 197a− ( 44a+ 18a+ 0,81) = 43,74 → a = 0,33 nC = nCO = 0,33 mol  n = 2nH2O = 0,75 mol → H nN = nX = 0,09 mol  nO = 2nX = 0,18 mol Bảo toàn nguyên tố C, H, N, O: m = 0,33.12 + 0,75+ 0,18.16 + 0,09.14 = 8,85 gam Câu 9: nCO2 = 0,05 mol;nH2O = 0,055 mol Trang 38 Ta thấy: nH2O > nCO2 → Amino axit no, mạch hở, có nhóm NH2 nhóm COOH nH O − nCO → nX = 2 0,5 Số nguyên tử C = = 0,01 mol nCO nX = 5; Số nguyên tử H = 2nH O nX = 11 Vậy công thức X H2NC4H8COOH nX = 0,25 mol;nNaOH = 0,2 mol;nKOH = 0,25 mol → nOH− = 0,45 mol Coi dung dịch Y gồm H2NC4H8COOH (0,25 mol) H2SO4 Phương trình hóa học: H2NC4H8COOH + OH− → H2NC4H8COO− + H2O 0,25 → 0,25 0,25 mol H+ + OH− → H2O 0,2 ¬ 0,2 → → nH SO = 0,2 mol n + = 0,1 mol H Bảo toàn khối lượng: mX + mNaOH + mKOH + mH2SO = mmuoái + mH2O → a = 29,25+ 0,2.40 + 0,25.56 + 0,1.98− 0,45.18 = 52,95 gam Câu 10: Ta có: mO 80 nO 10 = → = mN 21 nN Gọi số mol O, N X 10x, 3x mol  nCOOH = nO = 5x mol → nNH = nN = 3x mol  X tác dụng vừa đủ với 0,03 mol HCl: n NH = n HCl = 0, 03 mol → x = 0, 01 mol  n N( X ) = n NH = 0, 03 mol Ta có   n O( X ) = 0,1 mol → mC + mH = 1,81gam Gọi số mol CO2 H2O x, y mol Bảo toàn nguyên tố C, H: nC = nCO2 = x mol;nH = 2nH2O = 2y mol → 12x + 2y = 1,81 (*) Lại có: nO2 = 0,1425 mol Trang 39 Bảo toàn nguyên tố O: nO( X ) + 2nO2 = 2nCO2 + nH2O ⇔ 2x + y = 0,385 (**) Từ (*) (**) suy ra: x = 0,13;y = 0,125 Dẫn sản phẩm cháy qua dung dịch nước vôi dư: nCaCO3 = nCO2 = 0,13 mol → mkếttủa = 13 gam Trang 40 ... 11: 0,01 mol amino axit A phản ứng với NaOH: nNaOH = 0,02 mol → Amino axit A có nhóm COOH Cho 4,41 gam amino axit A phản ứng NaOH: nNaOH = 0,06 mol Amino axit A có nhóm COOH: namino axit = 0,5nNaOH... -amino axit có nhóm NH2 B Amino axit hợp chất hữu tạp chức C Amino axit chất rắn, kết tinh, tan tốt nước có vị D Nhóm chức COOH amino axit có phản ứng este hóa với ancol Câu 17: Ứng dụng sau amino. .. biểu sau đúng? Trang A Axit glutamic thành phần bột B Amino axit thuộc loại hợp chất hữu tạp chức C Các amino axit thiên nhiên hầu hết β -amino axit D Ở nhiệt độ thường, amino axit chất lỏng Câu