4 dạng bài tập về Amino axit trong đề thi Đại học có giải chi tiết - Hoá học lớp 12

4 dạng bài tập về Amino axit trong đề thi Đại học có giải chi tiết

Với 4 dạng bài tập về Amino axit trong đề thi Đại học có giải chi tiết Hoá học lớp 12 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Amino axit từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 12.

- Công thức chung của amino axit: (H₂N)_x – R – (COOH)_y

- Lưỡng tính: Vừa mang tính axit; vừa mang tính bazơ

Dạng 1: Bài tập đốt cháy amino axit

Phương pháp:

C_xH_yO_zN_t + (x + y/4 - z/2) O₂ → xCO₂ + y/2H₂O + 1/2N₂

Hoặc có thể viết: (H₂N)a – C_xH_y – (COOH)_b

Chú ý:

CTTQ amino axit đơn chức có 1 nhóm -NH₂; 1 nhóm –COOH: C_nH_2n+1O₂N

Ví dụ 1 : Amino axit X chứa một nhóm amin bậc I trong phân tử. Đốt cháy hoàn toàn một lượng X thu được VCO₂: VN₂ = 4:1. Công thức cấu tạo của X là:

A. HOOC – CH₂CH(NH₂)COOH

C. H₂NCH₂COOH

B. H₂NCH₂CH₂COOH

D. H₂NCH₂CH₂CH₂COOH

Hướng dẫn giải :

Công thức của aminoaxit X có dạng: H₂N – C_xH_y(COOH)_n

Phản ứng: H₂N – C_xH_y(COOH)_n → (n + x)CO₂ + 1/2 N₂

Ta có :

Vậy X là: H₂N – CH₂COOH

→ Đáp án C

Ví dụ 2 : Đốt cháy hoàn toàn 8,7 g amino axit A (chứa 1 nhóm -COOH) thì thu được 0,3 mol CO₂; 0,25mol H₂O và 11,2 lít N₂ (đktc). Công thức cấu tạo của A là:

A. CH₃- CH₂ (NH₂)-COOH

B. CH₃- CH₂ (NH₂)-COOH

C. CH₃ – CH₂ – CH₂(NH₂) - COOH

D. Cả A và B

Hướng dẫn giải :

CTPT: C_xH_yO₂N_t , nN₂ = 0,05 mol

m_{O (A)} = m_A – m_C – m_H – m_N = 8,7 – 0,3.12 – 0,25.2 – 0,05.2.14 = 3,2

⇒ n_O(A) = 0,2

A chỉ chứa 1 nhóm -COOH

⇒ n_A = n_O: 2 = 0,1 mol

n_CO2 = x.n_A = 0,1x = 0,3 ⇒ x =3

n_H2O = (y/2).n_A= 0,05y = 0,25 ⇒ y = 5

n_N2 = (t/2).n_A = 0,05t = 0,05 ⇒ t = 1

⇒ CTPT C₃H₅O₂N

CTCT A: CH₃- CH₂(NH₂)-COOH ; H₂N- CH₂ – CH₂ - COOH

→ Đáp án D

Dạng 2: Dẫn xuất amino axit

Phương pháp:

Đối với công thức C_xH_yO_zN_t có các dạng:

- Amino axit NH₂ – R – COOH

- Este của amino axit NH₂RCOOR’

- Muối amoni của NH₃ hoặc amin (bậc I): RCOONH₄ ( RCOOH + NH₃ ) hoặc RCOONH₃R’ (RCOOH + R’NH₂ )

- Hợp chất nitro R-NO₂

Ví dụ 1 : Ứng với C₃H₇NO₂ có bao nhiêu đồng phân?

A. 2    B. 3    C. 5    D.6

Hướng dẫn giải :

+ Amino axit: H₂N – CH₂ – CH₂ – COOH; CH3 – CH(NH₂) – COOH

+ Este của amino axit: H₂N – CH₂ – COOCH₃

+ Muối: CH₂ = CH – COONH₄; HCOONH₃CH=CH₂

+ Hợp chất nitro: CH₃ – CH₂ – CH₂ – NO₂

→ Đáp án D

Ví dụ 2 : Hợp chất X mạch hở có công thức phân tử C₄H₉NO₂. Cho 10,3 gam X phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH sinh ra khí Y và dung dịch Z. Khí Y nặng hơn không khí và làm giấy quì tím ẩm chuyển thành màu xanh. Dung dịch Z có khả năng làm mất màu nước Brom. Cô cạn Z thu m gam muối khan. Giá trị m là?

A. 10,8    B. 9,4    C. 8,2    D. 9,6

Hướng dẫn giải :

X tác dụng NaOH tạo khí Y nên X: R₁COOH₃NR₂

Dung dịch Z làm mất màu nước Brom nên R1 có liên kết đôi C=C, suy ra R₁ ≥ 27 (1)

Khí Y làm giấy quỳ tím ẩm hóa xanh nên Y: R₂NH₂ và MY > 29 =>R₂ + 16 > 29

⇒ R2 >13 (2)

Ta có: M_X = R₁ + R₂ + 67 = 103 suy ra R1 + R₂ = 42 (3)

Từ (1), (2), (3) R1= 27: CH₂=CH- và R₂ = 15: CH₃-

CH₂=CH-COOH3NCH3 + NaOH → CH₂=CH-COONa + CH3NH₂ + H₂O

0,1mol                                           → 0,1 mol

Giá trị m = 0,1.94 = 9,4 gam

→ Đáp án B

Dạng 3: Amino axit tác dụng với axit hoặc bazơ

Phương pháp:

Ví dụ 1 : X là một amino axit. Khi cho 0,01 mol X tác dụng với HCl thì dùng hết 80ml dung dịch HCl 0,125M và thu được 1,835g muối khan. Còn khi cho 0,01mol X tác dụng với dung dịch NaOH thì cần dùng 25g dung dịch NaOH 3,2%. Công thức cấu tạo của X là:

A. H₂N – C₃H₆ – COOH

B. H₂N – C₂H₄ – COOH

C. H₂N – C₃H₅(COOH)₂

D.(H₂N)₂C₃H₅ – COOH

Hướng dẫn giải :

n_HCl = 0,01 = n_a.a⇒ X có 1 nhóm –NH₂

n_NaOH = 0,02 mol = 2n_X ⇒X có 2 nhóm –COOH

X có dạng: H₂N – R – (COOH)₂

nmuối = n_HCl = 0,01 ⇒ H₂N – R – (COONa)₂ = 1,835: 0,01 ⇒R =41(-C₃H₅)

→ Đáp án D

Ví dụ 2 : Cho 10,3 gam aminoaxit X tác dụng với HCl dư thu được 13,95 gam muối. Mặt khác, cho 10,3 gam amino axit X tác dụng với NaOH (vừa đủ) thu được 12,5 gam muối. Vậy công thức của aminoaxit là:

A. H₂N-C₃H₆-COOH

B. H₂N-(CH₂)₄CH(NH₂)-COOH

C. H₂N-C₂H₄-COOH

D. HOOC-(CH₂)₂-CH(NH₂)-COOH

Hướng dẫn giải :

X + HCl:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m_HCl = m_muối – m_X = 3,65

n_HCl = n _-NH2 =0,1 mol

X + NaOH:

n_NaOH = n_–COOH = (m_muối – m_a.a)/22 = 0,1

n_{–NH2 = n –COOH} ⇒ Dựa vào đáp án amino axit đơn chức chỉ chứa 1 nhóm – COOH và 1 nhóm – NH₂

⇒ n_a.a = n_HCl = 0,1 ⇒ M_X = 10,3: 0,1 = 103 ⇒ X là: H₂N – C₃H₆ –COOH

→ Đáp án A

Dạng 4: Amino axit tác dụng với axit sau đó lẫy hỗn hợp tác dụng với bazơ và ngược lại

Phương pháp:

Ví dụ 1 : Cho amino axit X tác dụng vừa đủ với 16,6 ml dung dịch HCl 20% (d = 1,1 g/ml) thu được muối Y. Y tác dụng vừa đủ với 400 ml dung dịch NaOH 0,5M thu được dung dịch Z. Cô cạn cẩn thận dung dịch Z thu được 15,55 gam muối khan. Công thức của X là:

A. H₂N-C₂H₄-COOH

B. H₂N-CH₂-COOH

C. H₂N-C₃H₆-COOH

D. H₂N-C₃H₄-COOH

Hướng dẫn giải :

n_HCl = 0,1 mol; n_NaOH = 0,2 mol

⇒ n_a.a = 0,2 – 0,1 = 0,1

m (H₂N – R – COONa) = 15,55 – 0,1.58,5 = 9,7

M (H₂N – R – COONa) = 9,7: 0,1 = 97

R = 14 (-CH₂-)

→ Đáp án A

Ví dụ 2 : Cho 0,1 mol amino axit X tác dụng vừa đủ với 100ml NaOH 1M thu được chất hữu cơ Y. Cho Y tác dụng với dung dịch HCl thu được 18,4g muối. Vậy công thức của amino axit X là:

A. H₂N – CH₂ – CH₂ – COOH

B. CH₃ – CH(NH₂) – COOH

C. H₂N – CH₂ – COOH

D. HOOC – CH₂ – CH₂ – CH(NH₂) – COOH

Hướng dẫn giải :

n_NaOH = n_a.a ⇒ X chỉ chứa 1 nhóm –COOH ( kết hợp với đáp án X chỉ có 1 –NH₂)

Muối gồm: ClH₃N – R – COOH (0,1 mol); NaCl (0,1 mol)

⇒ m(ClH₃N – R – COOH) = 18,4 – 0,1.58,5 = 12,55

⇒ M (ClH₃N – R – COOH) = 12,55: 0,1 = 125,5

⇒ R = 28 ( - CH₂ – CH₂ - )

⇒ X là: H₂N – CH₂ – CH₂ – COOH

→ Đáp án A