lệ VCO2 :VH2O =7:13. Nếu cho 24,9g hỗn hợp tác dụng dung dịch HCl vừa đủ thu đợc dung dich Z, cơ cạn dung dịch Z thu đợc m gam muối khan. Giá trị m là:
A. 42,2 gam B. 53,4 gam C. 44,3 gam D. 46,8 gam Bài giải. Ta cĩ: 2 2 1,5 13 1 1,75 7 H O CO n n n = + n = ⇒ = ⇒ CH3NH2 và C2H5NH2 min 24,9 14 17 41,5 0,6 41,5 a M = n+ = →n = = mol min 46,8 36,5 muoi a muoi m n m gam M = → = + . D đúng C. bài tập áp dụng.
Câu 1: Cho 9,3 gam 1 amin no, đơn bậc 1 tác dụng với FeCl3 d thu đợc 10,7 gam kết
tủa. Cơng thức của amin là:
A. C2H5NH2 B. CH3NH2 C. C3H7NH2 D. C4H9NH2
Câu 2: Cho 0,4 mol một amin no, đơn tác dụng dung dịch HCl (vừa đủ) thu đợc 32,6
gam muối. Cơng thức của amin là:
A. C2H5NH2 B. CH3NH2 C. C3H7NH2 D. C4H9NH2
Câu 3: (CĐ 2007). Để trung hồ 25 gam dung dịch của một amin đơn chức X nồng
độ 12.4 % cần dùng 100 ml dd HCl 1M. Ctpt của X là:
A. C3H5N B. C2H7N C. CH5N D.. C3H7N.
Câu 4: (ĐH-CĐ 2007) α – amino axit X chứa 1 nhĩm NH2. Cho 10.3 gam X tác
dụng với axit HCl d thì thu đợc 13.95 gam muối khan. Ct ct thu gọn của X là: A. H2N-CH2-COOH. B. CH3CH2CH(NH2)COOH.
C. CH3CH2CH2COOH. D.CH3CH(NH2)COOH.
Câu 5: Cho 0,59 gam amin đơn chức X tác dụng vừa đủ với dd HCl, sau khi phản ứng xẫy ra hồn tồn thu đợc dung dịch Y. Làm bay hơi dung dịch Y thu đợc 0,955 muối khan. Số ctct ứng với ctpt X là:
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5.
Câu 6: ẹoỏt chaựy 0.93 gam Amin X thu ủửụùc 0,672 mol CO2 ụỷ ủktc vaứ 1,32 gam nửụực cuứng vụựi khớ nitụ. Tyỷ khoỏi cuỷa X so vụựi hidro baống 15,5. CTCT cuỷa X laứ A. C2H5NH2 B. CH3NH2 C. C3H7NH2 D. C4H9NH2
Chìa khố vàng 8:
GiảI nhanh bài tốn aminoaxit
I. Cơ sở lý thuyết:
1. Cơng thức chung :
R(COOH) (NH )x 2 y
R là gốc h – c no hoặc khơng no. x ≥ 1, y ≥ 1
2. Amino no, đơn, hở, : H2N – CnH2n – COOH (n ≥ 1) 3. Vị trí :α β γ δ λ ω, , , , , ....
δ γ β α
… C – C – C – C – COOH
NH2 4. Tìm x (nhĩm COOH)
R(COOH) (NH ) +xNaOH x 2 y → R(COONa) (NH ) +xH Ox 2 y 2 ⇒ số nhĩm chức axit COOH = x n n aa NaOH = 5. Tìm y (nhĩm NH2): x 2 y x 3 y
R(COOH) (NH ) +yHCl→ R(COOH) (NH Cl) ⇒ số nhĩm chức amin NH2 = y
n n
aa HCl =
6. Nếu đốt cháy aminoaxit đã biết số nhĩm axit (COOH) và amin (NH2). Cơng thức chung:
C H (COOH) (NH )m n x 2 y
Nếu bài ra khơng đốt cháy amin thi ta đặt cơng thức. R(COOH) (NH )x 2 y
Tùy vào giả thiết mà ta cĩ thể dựa vào gốc R để đặt cơng thức để biện luận: 7. một số cơng thức cần nhớ.
a. H N-CH -COOH2 2 glixin (axit aminoaxetic)
b. CH CH(NH )-COOH3 2 Alanin (axit -aminopropionic)α
c. (CH ) CH-CH(NH )-COOH3 2 2 Valin ( axit - aminoisovaleric)α
d. H N-(CH ) -CH(NH )-COOH2 2 4 2 Lysin ( axit , - diaminocaproic)α ε
e. HOOC-CH(H N)-CH -CH COOH axit glutamic2 2 2
II. bài tốn áp dụng.
Cõu 1: (ĐH KB-2008) Cho 8,9 gam một hợp chất hữu cơ X cú cụng thức phõn tử
C3H7O2N phản ứng với 100 ml dung dịch NaOH 1,5M. Sau khi phản ứng xảy ra hồn tồn, cụ cạn dung dịch thu được 11,7 gam chất rắn. Cụng thức cấu tạo thu gọn của X là : A. HCOOH3NCH=CH2 B. H2NCH2CH2COOH C. CH2=CHCOONH4 D. H2NCH2COOCH3 Bài giải: Ta cĩ: 8,9 0,1 89 X
n = = mol , nNaOH= 0,15 mol.
Dựa vào đáp án thì các chất đều phản ứng với NaOH theo tỷ lệ 1:1, Nên nX = nNaOH (p)= 0,1 mol. => nNaOHd = 0,05 mol hay 2 gam.
áp dụng phơng pháp tăng giảm khối lợng ta cĩ: 56
' (1) 1........................1... (23 ') 0,1....................................(11,7 2) 8,9 0,8 RCOOR RCOONa m R → → ∆ ↓= − − − = => 0,1(23-R’)=0,8=> R’=15 hay –CH3 D đúng.
Cõu 2:(ĐH khối A - 2009) Cho 1 mol amino axit X phản ứng với dung dịch HCl
(dư), thu được m1 gam muối Y. Cũng 1 mol amino axit X phản ứng với dung dịch NaOH (dư), thu được m2 gam muối Z. Biết m2–m1=7,5. Cụng thức phõn tử của X là
A. C4H10O2N2. B. C5H9O4N. C. C4H8O4N2. D. C5H11O2N.
Bài làm:
Từ giả thiết m2–m1=7,5 nghĩa là số nhúm axit lớn hơn số nhúm amino, dựa vào đỏp ỏn chỉ cú đỏp ỏn B là thoĩ mĩn ( C5H9O4N. cú 2 nhúm axit và 1 nhúm amino).
Chỳ ý:
- Nếu m1_- m2=14,5 thỡ số nhúm axit bằng số nhúm amino đều bằng 1 ta sẽ chọn đỏp ỏn D.
- Nếu m1_- m2=29 thỡ số nhúm axit cũng bằng số nhúm amino đều bằng 2 ta sẽ chọn đỏp ỏn C.
- Nếu m1_- m2=51 thỡ số nhúm axit bộ hơn số nhúm amino ta sẽ chọn đỏp ỏn A( C4H10O2N2. cú 1 nhúm axit và 2 nhúm amino).
- Nếu cỏch trờn mà chưa được rừ thỡ chỳng ta tham khảo cỏch giải sau.
Cỏch khỏc.
- Gọi cụng thức amino axit X là: R C( OOH) (NH )a 2 b
- R C( OOH) (NH )a 2 b+ bHCl -> R C( OOH) (NH Cl)a 3 b (1)
- R C( OOH) (NH )a 2 b + aNaOH->R C( OONa) (NH )a 2 b+ aH2O (2)
Theo (1) thỡ cứ 1mol amino axit X tỏc dụng HCl thỡ khối lượng tăng lờn 36,5.b gam Theo (2) thỡ cứ 1mol amino axit X tỏc dụng NaOH thỡ khối lượng tăng lờn 22.a gam. Theo giả thiết m2–m1=7,5 => 22.a – 36,5.b= 7,5, nghiệm hợp lý là a=2 và b=1. vậy chỉ cú đỏp ỏn B là thoĩ mĩn .
Cõu 3:(ĐH khối A - 2009) Hợp chất X mạch hở cú cụng thức phõn tử là C4H9NO2.
Cho 10,3 gam X phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH sinh ra một chất khớ Y và dung dịch Z. Khớ Y nặng hơn khụng khớ, làm giấy quỳ tớm ẩm chuyển màu xanh. Dung dịch Z cú khả năng làm mất màu nước brom. Cụ cạn dung dịch Z thu được m gam muối khan. Giỏ trị của m là:
A. 8,2 B. 10,8 C. 9,4 D. 9,6
Bài làm:
Nếu viết đồng phõn nhiều thỡ dễ dàng suy ra được X thoả mĩn với cỏc giải thiết trờn chỉ cú thể là: CH NH3 3OOCCH=CH2
3 3OOCCH=CH2 3 2+ CH =CH OONa + H O2 2
0,1 mol (Y) 0,1mol Z
CH NH +NaOH →CH NH C
2 OONa 0,1.94 9, 4
CH CHC
m = = = gam chọn C là đỏp ỏn đỳng.
Chỳ ý:
- Nếu mCH C3 OONa =0,1.8, 2 8, 2= gam => A sai.
- Nếu mC H C3 5 OONa =0,1.108 10,8= gam => B sai.
Cỏch khỏc.
Khớ Y nặng hơn khụng khớ(M=29), nờn khụng thể là NH3. Khớ Y cú thể là
3 2
CH NH hoặc C H NH2 5 2 . Dung dịch Z cú khả năng làm mất màu nước brom chứng tỏ
cú liờn kết ∏, nC H NO 4 9 2 =10,3:103=0,1mol. gọi cụng thức của X là:
' '
3OOCR 2 + R OONa + H O2
0,1 mol (Y) 0,1mol Z
RNH +NaOH →RNH ↑ C
- Nếu R = CH3 thỡ R’=C2H3 => X là CH NH3 3OOCCH=CH2 . Vậy Z là
2
CH =CH OONaC làm mất màu brom . Vậy mCH2=CHCOONa =0,1.94 9, 4= gam chọn C là đỏp ỏn đỳng.
- Nếu R = C3H5 thỡ R’=H => X là C H NH3 5 3OOCH. Vậy Z là H OONaC làm mất
màu brom vỡ cú nhúm –CHO (anđehit) . Vậy mHCOONa =0,1.68 6,8= gam khụng cú
đỏp ỏn nào thoả mĩn cả. Vậy C đỳng.
Cõu 4: (ĐH KB 2009) Cho 0,02 mol amino axit X tỏc dụng vừa đủ với 200 ml dung
dịch HCl 0,1M thu được 3,67 gam muối khan. Mặt khỏc 0,02 mol X tỏc dụng vừa đủ với 40 gam dung dịch NaOH 4%. Cụng thức của X là
A. H2NC2H3(COOH)2. B. H2NC3H5(COOH)2.
C. (H2N)2C3H5COOH. D. H2NC3H6COOH.
Bài làm:
Cỏch 1:
Dựa vào giả thiết bài toỏn chỉ cú một nhúm amin nờn dễ dàng loại đỏp ỏn C (H2N)2C3H5COOH. Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng thỡ
3, 67 36,5.0,02 2,94 2,94 : 0,02 147
X X
m = − = => M = =
Giải đến đõy ta chon đỏp ỏn B vỡ chỉ cú khối lượng mol H2NC3H5(COOH)2=147 mà khụng quan tõm đến giả thiết khỏc.
Cỏch 2:
X
0, 02 , 0,04 , 0,02
HCl NaOH HCl
n = mol n = mol n =n = mol
chứng tỏ X cú một nhúm NH2 nờn loại C
X
1
. 0, 02 , 2 NaOH
n = n = mol chứng tỏ cú 2 nhúm axit COOH nờn loại D
3,67 gam muối khan chớnh là khối lượng của ClH3NR(COOH)2.
ClH3NR(COOH)2. 3,67 : 0,02 183,5 R 41 3 5
M = = => M = => =R C H vậy B
đỳng
Cõu 5:(ĐH KB 2009) Cho hai hợp chất hữu cơ X, Y cú cựng cụng thức phõn tử là
C3H7NO2. Khi phản ứng với dung dịch NaOH, X tạo ra H2NCH2COONa và chất hữu cơ Z; cũn Y tạo ra CH2=CHCOONa và khớ T. Cỏc chất Z và T lần lượt là
A. CH3OH và NH3. B. CH3OH và CH3NH2. C. CH3NH2 và NH3. D. C2H5OH và N2.
Bài làm:
X tạo ra H2NCH2COONa chứng tỏ X phải là este cú dạng H2NCH2COOCH3 như vậy khi phản ứng với NaOH sẽ sinh ra Z là chất CH3OH nờn loại C và D. Y tạo ra CH2=CHCOONa và khớ T nờn Y phải cú dạng CH2=CHCOONH4. Như vậy khi phản ứng với NaOH sinh ra khớ T là NH3 nờn đỏp ỏn A đỳng.
Cõu 6:(ĐH KB 2009) Hợp chất hữu cơ X tỏc dụng được với dung dịch NaOH đun
núng và với dung dịch AgNO3 trong NH3. Thể tớch của 3,7 gam hơi chất X bằng thể tớch của 1,6 gam khớ O2 (cựng điều kiện về nhiệt độ và ỏp suất). Khi đốt chỏy hồn tồn 1 gam X thỡ thể tớch khớ CO2 thu được vượt quỏ 0,7 lớt (ở đktc). Cụng thức cấu tạo của X là
A. O=CH-CH2-CH2OH. B. HOOC-CHO.
C. CH3COOCH3. D. HCOOC2H5.
Bài làm:
Hợp chất hữu cơ X tỏc dụng được với dung dịch NaOH đun núng chứng tỏ X phải là este hoặc axit, phờnol nờn loại A. Hợp chất hữu cơ X tỏc dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 phải chứa nhúm CHO nờn loại C.
Thể tớch của 3,7 gam hơi chất X bằng thể tớch của 1,6 gam khớ O2 nghĩa là
2 0,05 X O n =n = mol 3,7 74 0,05 X M = = 2 2 0,7 : 22, 4 0,03125 , 1: 74 0,0135 , : 0,03125 : 0,0135 2,31 CO X CO X n mol n mol n n = = = = = =
số nguyờn tử cỏc bon trong X phải lớn hơn 2 nờn đỏp ỏn D đỳng.
Cõu 7: (ĐH KB 2009) Este X (cú khối lượng phõn tử bằng 103 đvC) được điều chế
từ một ancol đơn chức (cú tỉ khối hơi so với oxi lớn hơn 1) và một amino axit. Cho 25,75 gam X phản ứng hết với 300 ml dung dịch NaOH 1M, thu được dung dịch Y. Cụ cạn Y thu được m gam chất rắn. Giỏ trị m là
A. 27,75. B. 24,25. C. 26,25. D. 29,75. Bài làm:
Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng ta cú:
'
' '
25, 75 0,3.40 0, 25.( 17) 33,5 0, 25
X NaOH Ran R OH
m +m =m +m ⇔ + = +m R + ⇒ =m − R
- Nếu R’=15 ( Loại vỡ theo giả thớờt của bài toỏn).
- Nếu R’=29 (C2H5-) thỡ m= 33,5- 0,25.29=26,25 gam chọn C đỳng.
Chỳ ý:
Nếu R’=43 (C3H7-) thỡ m= 33,5- 0,25.43=22,75 gam, khụng cú đỏp ỏn nào nờn
loại
III. bài tốn tự giải.
Câu 1 : (ĐH-CĐ 2007) α – amino axit X chứa 1 nhĩm NH2. Cho 10.3 gam X tác
dụng với axit HCl d thì thu đợc 13.95 gam muối khan. Ct ct thu gọn của X là: A. H2N-CH2-COOH. B. CH3CH2CH(NH2)COOH.
C. CH3CH2CH2COOH. D.CH3CH(NH2)COOH.
Câu 2 : (TN-07). Khi cho 3.75 gam amino axetic tác dụng hết với dd NaOH. Khối l-
ợng gam muối tạo thành là:
A. 10 B. 9.7 C. 4.5 D. 4.85
Câu 3 : (TN-07). Khi cho 7.5 gam amino axetic tác dụng hết với dung dịch HCl. Khối
lợng gam muối tạo thành là:
A. 4.3 B. 44 C. 11.15 D. 11.05.
Câu 4 : (TN-08). Amino axit X cĩ một nhĩm amino và một nhĩm cacboxyl. Cho 15
gam X tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH. Cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu đợc 19.4 gam muối khan. Cơng thức của X là:
A. H2N-CH2-COOH. B. H2N-CH2-CH2COOH. C. H2N-(CH2)3COOH. D. H2N-(CH2)4COOH.
Chìa khố vàng 9:
GiảI nhanh đề thi đại học khối a-b-2008 i. Dạng hữu cơ khối A năm 2008.
Cõu 1: (ĐH KA-2008) Cho m gam hỗn hợp X gồm hai rượu (ancol) no, đơn chức, kế
tiếp nhau trong dĩy đồng đẳng tỏc dụng với CuO (dư) nung núng, thu được một hỗn hợp rắn Z và một hỗn hợp hơi Y (cú tỉ khối hơi so với H2 là 13,75). Cho tồn bộ Y phản ứng với một lượng dư Ag2O (hoặc AgNO3) trong dung dịch NH3 đun núng, sinh ra 64,8 gam Ag. Giỏ trị của m là
A. 7,8. B. 8,8. C. 7,4. D. 9,2.
Bài giải:
Vì CuO d nên 2 ancol đã phản ứng hết. MY =27,5 < 29 nên trong hỗn hợp Y cĩ nớc.
Trong phản ứng oxi hoa RCH2OH RCHO +H2O tỉ lệ mol 1:1:1 2 andehit H O andehit Y 3 andehit 3 M M M 27,5 M 37 ta co HCHO va CH CHO 2 30.a (1 a)44
Do M 37 hay so mol HCHO CH CHO
1 +
= = → = →
+ −
= = =
Mà anđehit fomic tráng gơng hai lần tạo ra 4 mol Ag, cịn anđêhit axetic tráng gơng tạo ra 2 mol Ag. Ta cĩ sơ đồ phản ứng nh sau.
3 2 5 3 CH OH HCHO 4Ag(1) x..................x...............4x C H OH CH CHO 2Ag(2) x.......................x.................2x → → → → Từ (1 ) và (2) -> 6x =0,6-> x = 0,1 mol -> m =0,1(32+46) = 7,8 gam=> A đúng.
Cách khác: bài tốn tuy cĩ phức tạp nhng các em cĩ thể khơng làm mà vẩn chọn đợc
đáp án đúng là A. Vì hai rượu (ancol) no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dĩy đồng đẳng nên: 3 2 5 32 46 78 CH OH C H OH M +M = + = ( cĩ đáp án A cĩ trùng số). Nên chọn đáp án A 2 5 3 7 46 60 106 C H OH C H OH M +M = + = ( khơng cĩ đáp án nào trùng số). 3 7 4 9 60 74 134 C H OH C H OH M +M = + = ( khơng cĩ đáp án nào trùng số). 4 9 5 11 74 88 162 C H OH C H OH M +M = + = ( khơng cĩ đáp án nào trùng số).
Chú ý: cần phải nhớ khối lợng mol của từng ancol thì làm bài tốn trắc nghiệm mới
nhanh.
Cõu 2: (ĐH KA-2008) Cho 3,6 gam anđehit đơn chức X phản ứng hồn tồn với
một lượng dư Ag2O (hoặc AgNO3) trong dung dịch NH3 đun núng, thu được m gam Ag. Hũa tan hồn tồn m gam Ag bằng dung dịch HNO3 đặc, sinh ra 2,24 lớt NO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Cụng thức của X là
A. C3H7CHO. B. HCHO. C. C4H9CHO. D. C2H5CHO.
Bài giải
Ta cĩ sơ đồ sau:
3 3 2 2
RCHO 2Ag(1) 0,05...........0,1mol
Ag 2HNO AgNO NO H O(2) 0,1........................................0,1mol
→
Từ (1 ) và (2) -> andehit 3,6 3 7
M 72 C H CHO
0,05
= = → => A đúng.
Nếu là HCHO thì andehit 3,6
M 144 30 (loai)
0,025
= = ≠ → .
Cách khác: chúng ta cần phẩi nhớ khối lợng mol:
3 2 5 3 7 4 9
30, 44, 58, 72, 86
HCHO CH CHO C H CHO C H CHO C H CHO
M = M = M = M = M =
Nhìn đáp án và khối lựơng mol của anđehit thì ta cĩ thể suy ra đáp án A là đúng, Do 3,6 gam anđehit thì chỉ cĩ thể là A: 3,6.0,2=72 (C3H7CHO)
Cõu 3: (ĐH KA-2008) Cho sơ đồ chuyển húa CH4 -> C2H2 -> C2H3Cl -> PVC. Để
tổng hợp 250 kg PVC theo sơ đồ trờn thỡ cần V m3 khớ thiờn nhiờn (ở đktc). Giỏ trị
của V là (biết CH4 chiếm 80% thể tớch khớ thiờn nhiờn và hiệu suất của cả quỏ trỡnh là 50%)
A. 358,4 B. 448,0 C. 286,7 D. 224,0
Bài giải
Để tổng hợp 250 kg thì cần 4000 mol PVC.
Ta cĩ tỷ lệ: 2CH4 (8000mol)-> PVC(4000mol). Vì hiệu suất 50% nên thể tích CH4 cần lấy là:
4 CH 8000.22, 4.100 V 358400ml 50 = = . Mặt khác CH4 chỉ chiếm 80% nên 4 CH 358400.100 V 448000ml 448 lit 80 = = = B đúng. Chú ý: Nếu 4 CH 358400.80 V 286720ml 286,7 lit 100 = = = . => C sai. Nếu 4 CH 358400.100 V 224000ml 224 lit 2.80 = = = . => D sai.
Cõu 4: (ĐH KA-2008) Đun núng hỗn hợp khớ gồm 0,06 mol C2H2 và 0,04 mol H2
với xỳc tỏc Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khớ Y. Dẫn tồn bộ hỗn hợp Y lội từ từ qua bỡnh đựng dung dịch brom (dư) thỡ cũn lại 0,448 lớt hỗn hợp khớ Z (ở đktc) cú tỉ khối so với O2 là 0,5. Khối lượng bỡnh dung dịch brom tăng là:
A. 1,04 gam. B. 1,32 gam. C. 1,64 gam. D. 1,20 gam.
Bài giải:
áp dụng định luật bảo tồn khối lợng ta cĩ:
0,06.26+ 0,04. 2= m + 0,02.16 m =1,32 gam. Vậy B đúng.
Cõu 5: (ĐH KA-2008) Khi phõn tớch thành phần một rượu (ancol) đơn chức X thỡ
thu được kết quả: tổng khối lượng của cacbon và hiđro gấp 3,625 lần khối lượng oxi. Số đồng phõn rượu (ancol) ứng với cụng thức phõn tử của X là:
A. 3. B. 4. C. 2. D. 1.
Bài giải:
đặt cơng thức của ancol là CxHyO. Theo giả thiết ta cĩ: 12x +y =3,625.16= 58 Hay x = 4 và y= 10 nên Ct là C4H10O và cĩ 4 đồng phân ancol. Vậy B đúng
Chú ý:
Dựa vào quy luật đồng phân thì chỉ cĩ đáp án B và C là đúng. Bằng phơng pháp thử thì dễ dàng chon đợc đáp án B là đúng. Khi hỏi số đồng phân ancol thì cần nắm quy luật nh sau:
3 , 2 5 . CH OH C H OH chỉ cĩ 20 =1 đồng phân ancol. 3 7 C H OH chỉ cĩ 21 =2 đồng phân ancol. 4 9 C H OH chỉ cĩ 22 =4 đồng phân ancol. 5 11 C H OH chỉ cĩ 23 =8 đồng phân ancol. 2 1 n n C H +OHchỉ cĩ 2n-2 (đồng phân ancol.