Bài tập lập công thức phân tử amino axit
CHỦ ĐỀ 1. DẠNG BÀI TậP VỀ VIẾT ĐỒNG PHÂN, GỌI TÊN AMIN, AMINO AXIT A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI Lưu ý
Hướng dẫn giải: Đáp án: C Bài 8: Tên gọi của amino axit nào sau đây là đúng? A. H 2 N–CH 2 COOH : glixerin hay glixerol B. CH 3 CH(NH 2 )COOH : anilin C. C 6 H 5 CH 2 CH(NH 2 )COOH : phenylalanin D. HOOC–(CH 2 ) 2 CH(NH 2 )COOH : axit glutanic Hướng dẫn giải: Đáp án: C H 2 N–CH 2 COOH :glixin CH 3 CH(NH 2 )COOH : alanin HOOC–(CH 2 ) 2 CH(NH 2 )COOH : axit glutamic CHỦ ĐỀ 2. NHẬN BIẾT AMIN, AMINO AXIT A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI - Khi nhận biết có các aminoaxit (nhất là khi số nhóm amin và số nhóm –COOH trong phân tử khác nhau) với nhau, hoặc aminoaxit với amin nên dùng quỳ tím - Các amin thơm (như anilin) có tính bazo rất yếu, không làm quỳ tím đổi màu. Ví dụ minh họa Bài 1: Trình bày phương pháp hóa học phân biệt từng chất trong nhóm sau: CH 3 NH 2 ; NH 2 -CH 2 -COOH; CH 3 COONa Hướng dẫn giải: Trích mỗi dung dịch một ít làm mẫu thử - Nhúng quỳ tím lần lượt vào các mẫu thử - Mẫu thử không có hiện tượng gì là : NH 2 -CH 2 -COOH - Hai mẫu thử còn lại làm quỳ tím hóa xanh là : CH 3 NH 2 , CH 3 COONa. Dùng đũa thủy tinh nhúng vào dung dịch hai chất này rồi đưa lại gần miệng ống nghiệm chứa HCl đặc, mẫu nào có hiện tượng khói trắng là: CH 3 NH 2 , còn lại là CH 3 COONa. Bài 2: Trình bày phương pháp hóa học phân biệt dung dịch từng chất trong các nhóm dung dịch sau: CH 3 CH 2 NH 2 ; NH 2 -CH 2 -COOH; CH 3 COONa. C 6 H 5 NH 2 ; NH 2 -CH 2 -COOH; CH 2 OH-CHOH-CH 2 OH; CH 3 -CHO. Hướng dẫn giải: a) Dùng quì tím: hai dung dịch làm quì tím hóa xanh là CH 3 CH 2 NH 2 và CH 3 COONa, còn H 2 N-CH-COOH không làm quì tím đổi màu. Axit hóa hai dung dịch làm quì chuyển màu xanh, dung dịch cho khí có mùi dấm thoát ra là CH 3 COONa. Hay cho hai dung dịch tác dụng với KNO 2 và HCl thì amin sẽ cho khí thoát ra: CH 3 COONa + H 2 SO 4 → CH 3 COOH + NaHSO 4 CH 3 CH 2 NH 2 + KNO 2 + HCl → CH 3 -CH 2 -OH + N 2 + H 2 O + KCl b) Cho vài giọt chất vào các ống nghiệm chứa nước Br 2 , chất nào tạo ra kết tủa trăng là C 6 H 5 NH 2 , chất nào làm nhạt màu dung dịch là CH 3 -CHO/ hai dung dịch còn lại tác dụng với Cu(OH) 2 /OH-, chất hòa tan Cu(OH) 2 tạo dung dịch màu xanh lam là CH 2 OH-CHOH-CH 2 OH, còn lại là: H 2 N-CH-COOH Bài 3: Chỉ dùng 1 thuốc thử, hãy phân biệt các dung dịch glucozo, glixerol, atanol, và lòng trắng trứng. Hướng dẫn giải: Chọn Cu(OH) 2 Glucozo Glixerol Etanol Lòng trắng trứng Cu(OH) 2 lắc nhẹ Dd trong xuốt màu xanh lam Không phản ứng (nhận ra etanol) Màu tím (nhận ra lòng trắng trứng) Cu(OH) 2 , to Tủa đỏ gạch Không đổi màu B. BÀI TẬP RÈN LUYỆN KỸ NĂNG Bài 1: Có ba chất lỏng: benzen, anilin và stiren đựng riêng biệt trong ba lọ mất nhãn. Thuốc thử để nhận biết ba chất lỏng trên là: A. Nước brom B. Giấy quỳ tím C. Dung dịch phenolphtalein D. Dung dịch NaOH Hướng dẫn giải: Đáp án: A Stiren làm mất màu nước brom C 6 H–CH=CH 2 + Br 2 → C 6 H 5 –CHBr–CH 2 Br - Anilin tạo kết tủa trắng:
Hãy xác định Z và viết các phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. A. CH 3 -CH(OH)-COOCH 3 B. CH 3 -CH(NH 2 )-COOCH 3 C. CH 3 -CH(NH 2 )-CH 3 D. CH 3 -NH 2 Hướng dẫn giải: Đáp án: A Bài 8: Sản phẩm của phản ứng trùng ngưng amino axit: CH 3 -CH(NH 2 )-COOH là: A. (-NH-CH 2 -CO-)n B. (-NH-CH(CH 3 )-CO-)n C. (-CH 2 -CH(NH 2 )-CO-)n D. (-NH-CH 2 -CH 2 -CO-)n Hướng dẫn giải: Đáp án: B Xem thêm các CHỦ ĐỀ 4. TÍNH CHẤT CỦA AMIN, AMINO AXIT A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Hướng dẫn giải: Trật tự sắp xếp là: II < III < IV < I Các nhóm hút electron làm giảm tính bazo của anilin. Nhóm -NO 2 hút electron mạnh hơn clo rất nhiều. Các nhóm đẩy electron (-CH 3 ) làm tăng tính bazo của anilin. Bài 3: Hãy sắp xếp các chất ammoniac, anilin, p –nitrotuluen, metylamin , đimetylamin theo trình tự tính bazo tăng dần từ trái qua phải. Giải thích ngắn gọn sự sắp xếp đó. Hướng dẫn giải: Sắp xếp các chất theo độ tăng dần tính bazo: O 2 N-C 5 H 4 -NH 2 < C 6 H 5 NH 2 < CH 3 -C 6 H 4 -NH 2 < NH 3 < CH 3 NH 2 < (CH 3 ) 2 NH Giải thích: Vòng benzene có tính hút electron mạnh hơn nguyên tử H nên các amin thơm có tính bazo yếu hơn NH 3 Gốc metyl (-CH 3 ) có tính đẩy electron mạnh hơn nguyên tử H nên các amin có nhóm -CH 3 có tính bazo mạnh hơn NH 3. Trong các amin thơm: Nhóm nitro (-NO 2 ) có liên kết kép là nhóm thế loại 2 có tính hút electron nên làm giảm khả năng kết hợp H+ của cặp electron tự do của -NH 2 , do đó p-nitroanilin có tính bazo yếu nhất. B. BÀI TẬP RÈN LUYỆN KỸ NĂNG Bài 1: Cho các chất sau: C 6 H 5 NH 2 (1), C 2 H 5 NH 2 (2), (C 6 H 5 ) 2 NH (3), (C 2 H 5 ) 2 NH (4), NaOH (5), NH 3 (6). Độ mạnh của các bazơ được sắp xếp theo thứ tự tăng dần: A. 3 < 1 < 6 < 2 < 4 < 5 B. 1 < 6 < 2 < 3 < 4 < 5 C. 6 < 1 < 2 < 3 < 5 < 4 D. 1 < 2 < 3 < 4 < 5 < 6 Hướng dẫn giải: Đáp án: C Bài 2: Cho các amin: CH 3 NH 2 (1); NH 3 (2); C 6 H 25 NH 2 (3). Lực bazơ theo thứ tự tăng dần là: A. (1) < (2) < (3) B. (2) < (1) < (3) C. (3) < (2) < (1) D. (3) < (1) < (2) Hướng dẫn giải: Đáp án: C Bài 3: Cho các chất sau: (1). Amoniac (2). Anilin (3). P – Nitroanilin (4). P – Metylanilin (5). Metylamin (6). Đimetylamin Tính bazơ tăng dần của các chất được xếp theo dãy nào sau đây? A. (3) < (2) < (4) < (1) < (5) < (6) B. (3) < (4) < (2) < (1) < (5) < (6) C. (6) < (5) < (1) < (4) < (2) < (3) D. (5) < (4) < (2) < (1) < (3) < (6) Hướng dẫn giải: Đáp án: A - Vòng benzen hút electron mạnh hơn nguyên tử H nên các amin thơn có tính bazơ yếu hơn NH 3 - Gốc metyl – CH 3 đẩy electron mạnh hơn nguyên tử H nên các amin có nhóm – CH 3 có tính bazơ mạnh hơn NH 3.
Ta có mhỗn hợp khí = mCO2 + mN2 = 44a + 28b = 1, a = 0,03 mol; b = 0,01 mol.
Vậy X là C 4 H 9 N Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn 17,4 gam một amino axit có 1 nhóm –COOH được 0,6 mol CO 2 , 0,5 mol H 2 O và 0, mol N 2. Công thức phân tử của amino axit là: A. C 3 H 5 O 2 N. B. C 3 H 7 O 2 N. C. C 3 H 5 O 4 N. D. C 3 H 6 O 4 N 2. Hướng dẫn giải: Đáp án:A Ta có X có dạng CxHyO 2 Nz 2CxHyO 2 Nz → 2xCO 2 + yH 2 O + zN 2 nC = nCO2 = 0,6 mol. nH = 2 × nH2O = 2 × 0,5 = 1 mol. nN = 2 × nN 2 = 2 × 0,1 = 0,2 mol. mO = mX - mC - mH - mN = 17,4 - 0,6 × 12 - 1 × 1 - 0,2 × 14 = 6,4 gam. nO = = 0,4 mol. Ta có x : y : 2 : z = nC : nH : nO : nN = 0,6 : 1 : 0,4 : 0,2 = 3 : 5 : 2 : 1 Vậy X là C 3 H 5 O 2 N Đáp án A Bài 6: Đốt cháy hoàn toàn một amin, no, đơn chức, mạch hở. Sản phẩm cháy sau khi ngưng tụ hơi nước có tỉ khối so với H 2 là 19,333. Công thức phân tử của amin là: A. CH 3 NH 2 B. C 2 H 5 NH 2 C. C 3 H 7 NH 2 D. C 4 H 9 NH 2 Hướng dẫn giải: Đáp án: A Giả sử amin no, đơn chức, mạch hở có CTPT là CnH2n + 3N Giả sử có 2 mol amin tham gia phản ứng → Sản phầm cháy sau khi ngưng tụ hơi nước còn 2n mol CO 2 và 1 mol N 2 Ta có: Vậy amin là CH 3 NH 2 Bài 7: Đốt cháy hoàn toàn 2 amin no đơn chức mạch hở đồng đẳng liên tiếp thu được CO 2 và H 2 O theo tỉ lệ số mol là 1 : 2. Hãy xác định công thức phân tử của hai amin? A. CH 5 N và C 2 H 7 N. B. C 2 H 7 N và C 3 H 9 N.
mX = m C+ m H+ mN = 0,95 × 12 + 2,1 × 1 + 0,2 × 14 = 16,3 gam. Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn m gam metylamin (CH 3 NH 2 ), sinh ra 2,24 lít khí N 2 (ở đktc). Giá trị của m là A. 3,1 gam. B. 6,2 gam. C. 4,65 gam. D. 1,55 gam. Hướng dẫn giải: Đáp án: B mCH3NH 2 = 0,2 × 31 = 6,2 gam Bài 3: Cho hỗn hợp X gồm 0,15 mol H 2 NC 3 H 5 (COOH) 2 (axit glutamic) và 0,1 mol H 2 N(CH 2 ) 4 CH(NH 2 )COOH (lysin) vào 250 ml dung dịch NaOH 2M, thu được dung dịch Y. Cho HCl dư vào dung dịch Y. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, số mol HCl đã phản ứng là : A. 0,75. B. 0,65. C. 0,70. D. 0,85. Hướng dẫn giải: Đáp án: D Tổng số mol nhóm –NH2 trong hỗn hợp X là 0,15 + 0,1 = 0,35 mol. Số mol OH- = số mol của NaOH = 0,25 = 0,5 mol. Bản chất của phản ứng là : Theo (1), (2) và giả thiết ta thấy : Số mol của HCl phản ứng = số mol của H+ phản ứng = 0,35 + 0,5 = 0,85 mol. Bài 4: Hỗn hợp X gồm alanin và axit glutamic. Cho m gam X tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH (dư), thu được dung dịch Y chứa (m + 30,8) gam muối. Mặt khác, nếu cho m gam X tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl, thu được dung dịch Z chứa (m + 36,5) gam muối. Giá trị của m là : A. 112,2. B. 165,6. C. 123,8. D. 171,0. Hướng dẫn giải: Đáp án: A Đặt số mol của H 2 N – CH(CH 3 ) – COOH là x và của HOOC – (CH 2 ) 2 – CH(NH 2 ) – COOH là y. Phương trình phản ứng : Theo (1), (2) và giả thiết ta có : ⇒ m = 0,6 + 0,4 = 112,2 gam. Bài 5: Amino axit X có dạng H 2 NRCOOH (R là gốc hiđrocacbon). Cho 0,1 mol X phản ứng hết với dung dịch HCl (dư) thu được dung dịch chứa 11,15 gam muối. Tên gọi của X là : A. phenylalanin. B. alanin. C. valin. D. glyxin. Hướng dẫn giải: Đáp án: D Bản chất của phản ứng là : –NH 2 + H+ → NH 2 + (1) Theo giả thiết ta có : Vậy công thức của X là H 2 NCH 2 COOH. Tên gọi của X là glyxin. Bài 6: Cho 1 mol amino axit X phản ứng với dung dịch HCl (dư), thu được m 1 gam muối Y. Cũng 1 mol amino axit X phản ứng với dung dịch NaOH (dư), thu được m 2 gam muối Z. Biết m 2 – m 1 = 7,5. Công thức phân tử của X là : A. C 4 H 10 O 2 N 2. B. C 5 H 9 O 4 N. C. C 4 H 8 O 4 N 2. D. C 5 H 11 O 2 N. Hướng dẫn giải: Đáp án: B Đặt công thức của X là : (H 2 N)n–R–(COOH)m, khối lượng của X là a gam Phương trình phản ứng : Theo (1), (2) và giả thiết ta thấy : m 1 = mX + 52,5n – 16n = mX + 36,5n m 2 = mX + 67m – 45m = mX + 22m ⇒ m 2 – m 1 = 22m – 36,5n = 7,5 ⇒ n = 1 và m = 2 ⇒ Công thức của X là C 5 H 9 O 4 N (Có 2 nhóm –COOH và 1 nhóm –NH 2 ). Bài 7: Cho 15 gam hỗn hợp X gồm các amin anilin, metylamin, đimetylamin, đietylmetylamin tác dụng vừa đủ với 50 ml dung dịch HCl 1M. Khối lượng sản phẩm thu được có giá trị là : A. 16,825 gam. B. 20,18 gam. C. 21,123 gam. D. 15,925 gam. |