ĐÁP ÁN BÀI TẬP ESTE
BÀI 20. PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP AMIN VÀ AMINOAXIT TÀI LIỆU BÀI GIẢNG
I. AMIN
1. Bài toỏn cú phản ứng đốt chỏy amin
n 2n 3 2 2 2 2
6n 3 2n 3 1
C H N O nCO H O N
2 2 2
- So sỏnh tỉ lệ mol nC : nN hoặc nC : nH và kết hợp với cỏc phương ỏn đề cho để tỡm kết quả.
- Sử dụng phương phỏp trung bỡnh khi đốt chỏy hỗn hợp cỏc amin
Vớ dụ 1: Đốt chỏy hoàn toàn một amin đơn chức X, thu được 8,4 lớt khớ CO2, 1,4 lớt khớ N2 (ở đktc) và 10,125 gam H2O. Cụng thức phõn tử của X là
A. C4H9N B. C3H9N C. C2H7N D. C3H7N Hướng dẫn:
Số mol CO2 = 0,375; N2 = 0,0625; H2O = 0,5625 Lập tỉ lệ mol : C : N = 0,375 : 0,125 = 3 : 1
C : H = 0,375 : 1,125 = 3 : 9 Vậy tỉ lệ C : H : N = 3 : 1 : 9 C3H9N
Vớ dụ 2: Đốt chỏy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 2 amin no đơn chức kế tiếp nhau trong dóy đồng đẳng, thu được 22 gam CO2 và 14,4 gam H2O. CTPT của hai amin là
A. CH3NH2 và C2H7N B. C2H7N và C3H9N C. C3H9N và C4H11N D. C4H11N và C5H13N Hƣớng dẫn:
Số mol CO2 = 0,5; H2O = 0,8
H : C = 1,6 : 0,5 = 3,2. Ta thấy chỉ cú B là phự hợp 2. Sử dụng phƣơng phỏp tăng – giảm khối lƣợng
1 mol RNH2 RNH3Cl khối lượng tăng 36,5 gam
Vớ dụ 1: Cho 20 gam hỗn hợp gồm 3 amin no đơn chức đồng đẳng liờn tiếp tỏc dụng vừa đủ với dung dịch HCl 1M, cụ cạn dung dịch thu được 31,68 gam muối. Thể tớch dung dịch HCl đó dựng là
A. 160 ml B. 16 ml C. 32 ml D. 320 ml Hƣớng dẫn:
1 mol RNH2 RNH3Cl khối lượng tăng 36,5 gam 0,32 31,68 – 20 = 11,68 gam Số mol HCl = 0,32; V = 0,32 lớt = 320 ml
Vớ dụ 2: Cho 5,9 gam amin đơn chức X tỏc dụng vừa đủ với dung dịch HCl, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Làm bay hơi dung dịch Y được 9,55 gam muối khan. Số cụng thức cấu tạo ứng với cụng thức phõn tử của X là
A. 5. B. 4. C. 2. D. 3.
Hƣớng dẫn:
Đặt cụng thức amin đơn chức X là: C H NHx y 2 C H NHx y 2 + HCl C H NH Clx y 3
Hocmai.vn – Ngụi trường chung của học trũ Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - 0,1 0,1
mHCl= 9,55 – 5,9 = 3,65 (gam) nHCl= 3,65
36,5 = 0,1 (mol)
x y 2
C H NH
M = 12x + y + 16 = 5, 9
0,1 = 59 (g/mol) 12x + y = 43 Cặp nghiệm duy nhất phự hợp là: x = 3, y = 7
Do đú cụng thức phõn tử của X là: C7H7NH2 hay C3H9N.
Vậy số đồng phõn cấu tạo của C4H11N là 4 (2 amin bậc một, 1 amin bậc hai và 1 amin bậc ba).
II. AMINOAXIT
1. Sử dụng phƣơng phỏp tăng – giảm khối lƣợng
Vớ dụ 1: Trong phõn tử amino axit X cú một nhúm amino và một nhúm cacboxyl. Cho 15,0 gam X tỏc dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, cụ cạn dung dịch sau phản ứng thu được 19,4 gam muối khan. Cụng thức của X là
A. H2NC3H6COOH. B. H2NCH2COOH.
C. H2NC2H4COOH. D. H2NC4H8COOH.
Hƣớng dẫn:
1 mol H2NRCOOH H2NCOONa khối lượng tăng 22 gam nX = (19,4 – 15)/22 = 0,2. MX = 75 : H2NCH2COOH
Vớ dụ 2:. Cho 10,3 gam -Amino axit X chứa một nhúm -NH2 tỏc dụng với axit HCl (dư), thu được 13,95 gam muối khan. Cụng thức cấu tạo thu gọn của X là
A. H2NCH2COOH. B. H2NCH2CH2COOH.
C. CH3CH2CH(NH2)COOH. D. CH3CH(NH2)COOH.
Hƣớng dẫn:
1 mol H2NRCOOH ClH3NCOOH khối lượng tăng 35,6 gam nX = (13,95 – 10,3)/36,5 = 0,1. MX = 103 : CH3CH2CH(NH2)COOH
Vớ dụ 3: 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. C5H9O4N. B. C4H10O2N2. C. C5H11O2N. D. C4H8O4N2. Đỏp ỏn A
Ta cú m2 – m1 = 7,5 m2 > m1
Do đú trong phõn tử amino axit X cú số chức axit phải lớn hơn số chức amin Vậy chỉ cú đỏp ỏn A thoả món.
Vớ dụ 4: 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.
Đỏp ỏn B
Ta cú nHCl= 0,2 0,1 = 0,02 (mol) ; nNaOH= 4 40
100 40 = 0,04 (mol) Tỉ lệ nX : nHCl= 1 : 1 Amino axit X chỉ cú 1 nhúm -NH2
nX : nNaOH= 1 : 2 Amino axit X cú 2 nhúm -COOH Đặt cụng thức của amino axit X là: H2N-R(COOH)2
Khúa học LTĐH đảm bảo mụn Húa –Thầy Sơn Bài 20. Phương phỏp giải bài tập Amin và Aminoaxxit
Hocmai.vn – Ngụi trường chung của học trũ Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 -
H2N-R(COOH)2 + HCl ClH3N-R(COOH)2 0,02 0,02 0,02
Do đú R + 142,5 = 3,67
0,02 = 183,5 R = 41(C3H5) Vậy cụng thức phõn tử của X là: H2N-C3H5(COOH)2. 2 . P hả n ứ ng t ru ng ho à
Vớ dụ 1: Cho 0,15 mol H2NC3H5(COOH)2 (axit glutamic) vào 175 ml dung dịch HCl 2M, thu được dung dịch X.
Cho NaOH dư vào dung dịch X. Sau khi cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn, số mol NaOH đó phản ứng là A. 0,70. B. 0,50. C. 0,65. D. 0,55
Hƣớng dẫn:
nNaOH = 2nglutamic + nHCl = 2.0,15 + 0,175.2 = 0,65 mol
Vớ dụ 2: Cho 13,35 g hỗn hợp X gồm CH2NH2CH2COOH và CH3CHNH2COOH tỏc dụng với V ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch Y. Biết dung dịch Y tỏc dụng vừa đủ với 250 ml dung dịch HCl 1M. Giỏ trị của V là
A. 100 ml B. 150 ml C. 200 ml D. 250 ml Hƣớng dẫn:
Số mol X = 0,15 mol; Số mol HCl = 0,15 + NaOH nNaOH = 0,25 – 0,15 = 0,1. V = 100 ml
III. ĐỒNG PHÂN CỦA AMINOAXIT
Vớ dụ 1: Cho 1,82 gam hợp chất hữu cơ đơn chức, mạch hở X cú cụng thức phõn tử C3H9O2N tỏc dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, đun núng thu được khớ Y và dung dịch Z. Cụ cạn Z thu được 1,64 gam muối khan. Cụng thức cấu tạo thu gọn của X là
A. HCOONH3CH2CH3. B. CH3COONH3CH3. C. CH3CH2COONH4. D. HCOONH2(CH3)2.
Đỏp ỏn B
Ta cú nX= 1,82
91 = 0,02 (mol)
X là muối của axit cacboxylic đơn chức và gốc amin: RCOONH3R’ RCOONH3R’ + NaOH RCOONa + R’NH2 + H2O 0,02 0,02
Do đú R + 67 = 1,64
0,02 = 82 R = 15 (CH3) Vậy cụng thức phõn tử của X là: CH3COONH3CH3.
Vớ dụ 2: Cho chất hữu cơ X cú cụng thức phõn tử C2H8O3N2 tỏc dụng với dung dịch NaOH, thu được chất hữu cơ đơn chức Y và cỏc chất vụ cơ. Phõn tử khối của Y là
A. 85. B. 68. C. 45. D. 46.
Đỏp ỏn C
Chất hữu cơ X (C2H8O3N2) cú: = 2.2 2 8 2
2 = 0 (khụng cú liờn kết ) X khụng thể là amino axit, vỡ vậy CTCT của X cú thể là: CH3CH2NH3NO3
CH3CH2NH3NO3 + NaOH CH3CH2NH2 + NaNO3 + H2O (X) (Y)
Hocmai.vn – Ngụi trường chung của học trũ Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 4 - Vậy MY= 45 g/mol.
Vớ dụ 3: Hợp chất X cú cụng thức phõn tử trựng với cụng thức đơn giản nhất, vừa tỏc dụng được với axit vừa tỏc dụng được với kiềm trong điều kiện thớch hợp. Trong phõn tử X, thành phần phần trăm khối lượng của cỏc nguyờn tố C, H, N lần lượt bằng 40,449% ; 7,865% và 15,73% ; cũn lại là oxi. Khi cho 4,45 gam X phản ứng hoàn toàn với một lượng vừa đủ dung dịch NaOH (đun núng) thu được 4,85 gam muối khan. Cụng thức cấu tạo thu gọn của X là
A. H2NCOO-CH2CH3. B. CH2=CHCOONH4. C. H2NC2H4COOH. D. H2NCH2COO-CH3. Đỏp ỏn D
Ta cú %O = 100 – 40,449 – 7,865 – 15,73 = 35,956(%) Đặt cụng thức tổng quỏt của X là: C H O Nx y z t
Lập tỉ lệ x : y : z : t = 40,449 12 :
7,865 1 :
35,956 16 :
15,73 14 = 3 : 7 : 2 : 1
Cụng thức phõn tử của X là: C3H7O2N ( = 1) Do đú X cú thể là amino axit hoặc este đơn chức
nX = 4,45
89 = 0,05 (mol) n muối khan = nX = 0,05 mol Mmuối =4,85
0,05 = 97 (g/mol) Cụng thức cấu tạo của muối là: H2NCH2COONa Vậy cụng thức cấu tạo thu gọn của X là: H2NCH2COO-CH3.
Vớ dụ 4: 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 hoàn toàn, 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. Đỏp ỏn D
Chất hữu cơ X (C3H7O2N) cú = 1
X cú thể là amino axit H2NCH2CH2COOH hoặc este H2NCH2COOCH3
Ta cú nX=8,9
89 = 0,1 (mol) ; nNaOH= 0,1 1,5 = 0,15 (mol) 0,1 mol X + 0,1 mol NaOH 0,1 mol muối
Chất rắn gồm muối và NaOH dư mmuối = 11,7 – 40 0,05 = 9,7 (gam) Mmuối =9,7
0,1= 97 (g/mol) CTCT của muối là: H2NCH2COONa Vậy cụng thức cấu tạo thu gọn của X là: H2NCH2COO-CH3.
Vớ dụ 5: 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. 10,8. B. 9,4. C. 8,2. D. 9,6.
Đỏp ỏn B
Theo đề bài, cụng thức cấu tạo của X là: CH2=CH-COO-NH3-CH3
CH2=CHCOONH3CH3 + NaOH CH2=CHCOONa +CH3NH2 + H2O 0,1 0,1
Khúa học LTĐH đảm bảo mụn Húa –Thầy Sơn Bài 20. Phương phỏp giải bài tập Amin và Aminoaxxit
Hocmai.vn – Ngụi trường chung của học trũ Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 5 -
nX = 10,3
103 = 0,1 (mol) ; Khớ Y là CH3-NH2 và chất tan Z là: CH2=CHCOONa Vậy m = 0,1 94 = 9,4 (gam).
Giỏo viờn: Phạm Ngọc Sơn Nguồn: Hocmai.vn
BÀI 20. PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP AMIN VÀ AMINOAXIT