Bài tập về tính axit-bazơ của dung dịch axit và cách giải

Bài tập về tính axit-bazơ của dung dịch axit và cách giải

Với Bài tập về tính axit-bazơ của dung dịch axit và cách giải 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 về tính axit-bazơ của dung dịch axit từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá 12.

I. Lý thuyết và phương pháp giải

1) Amino axit đơn giản nhất dạng : H₂N-R-COOH

+ Với bazơ NaOH

H₂N - R - COOH + NaOH → H₂N - R - COONa + H₂O

R + 61 R + 83

Ta có:

+ Với axit HCl

H₂N - R - COOH + HCL → CLH₃N - R - COONH

R + 61 R + 97,5

Ta có:

2) Amino axit phức tạp : (H₂N)_a R (COOH)_b

+ Tác dụng với HCl

(H₂N)_aR(COOH)_b + aHCL → (CLH₃N)_a R(COOH)_b

Số nhóm chức bazơ – NH₂ =

+ Tác dụng với NaOH

(H₂N)_aR(COOH)_b + bNaOH → (H₂N)_a R(COONa)_b + bH₂O

Số nhóm chức axit -COOH =

II. Ví dụ minh họa

Câu 1: Cho 0,1 mol H₂N-R-COOH phản ứng hết với dung dịch HCl tạo 11,15 gam muối. Tên của amino axit là

A.Glyxin

B. Alanin

C. Phenyl alanin

D. Axit glutamic

Hướng dẫn

n_HCL = n_aa = 0,1mol

m_aa = m_m - m_HCL = 11,15 - 0,1.36,5 = 7,5 gam

=>M_aa =

=> M = 16 + R + 45 = 75

=> R = 14(-CH₂-)

Vậy công thức của amino axit là H₂N-CH₂-COOH (Glyxin)

Đáp án A

Câu 2: X là một amino axit no chỉ chứa một nhóm -NH₂ và một nhóm -COOH. Cho 0,89 gam X tác dụng với HCl vừa đủ tạo ra 1,255 gam muối. Tỷ lệ % khối lượng cacbon trong X là?

A. 40,45%.

B. 26,96%.

C. 53,93%.

D. 37,28%.

Hướng dẫn giải

m_m = m_aa + m_HCL = m_aa + 36,5n_HCL

=> NH₂C₂H₄COOH

Phần trăm khối lượng cacbon = 40,45%.

→ Đáp án A

Câu 3: Cho 13,23 gam axit glutamic phản ứng với 200 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch X. Cho 400 ml dung dịch NaOH 1M vào X được Y. Cô cạn Y thu được m gam rắn khan, biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là:

A. 31,31.

B. 28,89.

C. 17,19.

D. 29,69.

Hướng dẫn giải

Axit glutamic có dạng: HOOC–CH₂–CH₂–CH(NH₂)–COOH

⇒ n_{axit glutamic} = 0,09 mol

Có n_HCl = 0,2 mol; n_NaOH = 0,4 mol

⇒ n_{NaOH dư} = n_{NaOH ban đầu} – (2n_Glutamic + n_HCl) = 0,02 mol

⇒ Chất rắn khan gồm:

⇒ m = 29,69 g

→ Đáp án D

Câu 4: Cho 0,01 mol amino axit X tác dụng với HCl thì dùng hết 80 ml dung dịch HCl 0,125M và thu được 1,835 gam muối khan. Còn khi cho 0,01 mol X tác dụng với dung dịch NaOH thì cần dùng 25 gam dung dịch NaOH 3,2%. Công thức của X là:

A. (NH₂)₂C₃H₅COOH.

B. H₂N-C₂H₄-COOH.

C. H₂N-C₃H₆-COOH.

D. H₂NC₃H₅(COOH)₂.

Hướng dẫn giải

Gọi công thức tổng quát của amino axit là : (H₂N)_a R (COOH)_b

0,01 mol X + 0,01 mol HCl → 1,835 g muối.

0,01 mol X + 0,02 mol NaOH → muối.

=> 183,5 = 50,5.a + 45.b + R

=> R = 43 (-C₃H₅-)

⇒Công thức là: H₂NC₃H₅(COOH)₂ .

→ Đáp án D

III. Bài tập tự luyện

Câu 1: Hợp chất nào sau đây vừa tác dụng được với dung dịch HCl, vừa tác dụng được với dung dịch NaOH

A. Metylamin

B. Trimetylamin

C. Axit glutamic

D. Anilin

Hướng dẫn giải

Đáp án C.

Axit glutamic vừa tác dụng với HCl, vừa tác dụng với dung dịch NaOH.

HOOC(CH₂)₂CH(NH₂)COOH + HCl → HOOC(CH₂)₂CH(NH₃Cl)COOH

HOOC(CH₂)₂CH(NH₂)COOH + 2NaOH → NaOOC(CH₂)₂CH(NH₂)COONa + 2H₂O

Câu 2: Cho 0,01 mol amino axit A tác dụng vừa đủ với 80ml dung dịch HCl 0,125M. Cô cạn dung dịch được 1,835g muối. Khối lượng phân tử của A là?

A. 97 B. 120

C. 147 D. 157

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

0,01 mol amino axit A tác dụng với 0,01 mol HCl

⇒ amino axit A có dạng H₂N-R-(COOH)_a

Câu 3: Cho 29,4 gam axit glutamic tác dụng với dung dịch HCl dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, khối lượng muối thu được là

A. 44,0 gam B. 36,7 gam

C. 36,5 gam D. 43,6 gam

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Có

Câu 4: Cho 0,11 mol glyxin tác dụng hết với dung dịch NaOH, thu được m gam muối. Giá trị của m là

A. 12,65. B. 14,19.

C. 12,21. D. 10,67.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Có m = (75 + 23 - 1).0,11 = 10,67 gam

Câu 5: Cho m gam axit glutamic (HOOC[CH₂]₂CH(NH₂)COOH) tác dụng vừa đủ với 300 ml dung dịch KOH 1M. Giá trị của m là

A. 44,10. B. 21,90.

C. 22,05. D. 43,80.

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

n_KOH = 0,3mol

=> n_axit = 0,15mol

=> m_axit = 0,15.146 = 21,9 gam

Câu 6: Cho 13,35 gam hỗn hợp X gồm 2 amin no đơn chức mạch hở đồng đẳng kế tiếp tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ thu được dung dịch chứa 22,475 gam muối. Nếu đốt cháy hoàn toàn 13,35 gam hỗn hợp X thì trong sản phẩm cháy có V_CO2 : V_H2O bằng

A. 5/8. B. 8/13.

C. 11/17. D. 26/41.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Amin no, đơn chức, mạch hở ⇒ có dạng C_nH_2n+3N.

13,35(g) X + ? HCl → 22,475(g) muối

⇒ Bảo toàn khối lượng:

n_HCl = (22,475 - 13,35) ÷ 36,5 = 0,25 mol ⇒ M_X = 53,4

⇒ n = 2,6 ⇒ Công thức chung của X: C_2,6H_8,2N.

V_CO2 : V_H2O = 2,6 ÷ 4,1 = 26 ÷ 41 ⇒ chọn D.

Câu 7: Cho m gam axit aminoaxetic tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch X. Để phản ứng hoàn toàn với các chất tan trong X cần 160 gam dung dịch NaOH 10%. Cô cạn dung dịch thu được chất rắn khan có khối lượng là

A. 19,4 gam. B. 11,7 gam.

C. 31,1 gam. D. 26,7 gam.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Quy quá trình về: Gly + 0,2 mol HCl + NaOH vừa đủ.

n_NaOH = 160 × 0,1 ÷ 40 = 0,4 mol ⇒ n_Gly = 0,4 - 0,2 = 0,2 mol.

► Rắn khan gồm 0,2 mol Gly-Na và 0,2 mol NaCl.

m_rắn = 0,2 × 97 + 0,2 × 58,5 = 31,1(g) ⇒ chọn C.

Câu 8: Cho 3,75 gam amino axit X tác dụng vừa hết với dung dịch NaOH thu được 4,85 gam muối. Công thức của X là

A. H₂N-(CH₂)₃-COOH. B. H₂N-(CH₂)₂-COOH.

C. H₂N-CH₂-COOH. D. H₂N-CH(CH₃)-COOH.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C.

Có

Công thức của X là H₂NCH₂COOH.

Câu 9: Cho 0,15 mol hỗn hợp X gồm H₂NC₃H₅(COOH)₂ (axit glutamic) và (H₂N)₂C₅H₉COOH (Lysin) vào 200 ml dung dịch HCl 1M, thu được dung dịch Y. Y phản ứng vừa hết với 400 ml dung dịch NaOH 1M. Số mol lysin trong X là:

A. 0,1 B. 0,05

C. 0,75 D. 0,8

Hướng dẫn giải:

Đáp án A.

Có n_NaOH = 2n_Glu + n_Lys + n_HCL = 0,4 mol

=> 2n_Glu + n_Lys = 0,4 - 0,2 = 0,2 mol

Mà n_Glu + n_Lys = 0,15 mol

Câu 10: Amino axit X chứa một nhóm amino và một nhóm cacboxyl. Cho m gam X tác dụng vừa đủ với NaOH, thu được 8,88 gam muối. Mặt khác, cho m gam X tác dụng vừa đủ với HCl, thu được 10,04 gam muối. Công thức của X là

A. H₂N-C₂H₄-COOH. B. H₂N-C₃H₄-COOH.

C. H₂N-C₃H₆-COOH. D. H₂N-CH₂-COOH.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A.

Áp dụng tăng giảm khối lượng có:

=> Công thức của X là CH₃CH(NH₂)COOH.

Câu 11: Cho 0,01 mol một aminoaxit X tác dụng vừa đủ với 40 ml dung dịch NaOH 0,25M. Mặt khác 1,5 gam X tác dụng vừa đủ với 40 ml dung dịch KOH 0,5M. Tên gọi của X là

A. glyxin. B. alanin.

C. axit glutamic. D. lysin.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A.

=> X có 1 chức -COOH.

1,5 g X + vừa đủ 0,02 mol KOH

TH1: Nếu X có 1 chức -NH₂:

=> Công thức của X là H₂NCH₂COOH (glyxin).

TH2: Nếu X có 2 chức -NH₂:

=> Không tìm được công thức phù hợp.

Câu 12: 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 các phản ứng xảy ra hoàn toàn, số mol NaOH đã phản ứng là

A. 0,70. B. 0,50.

C. 0,65. D. 0,55.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Vì axit glutamic có chứa 2 gốc COOH nên số mol COOH là 0,15.2=0.3(mol)

=> n_NaOH = n_COOH + n_HCL = 0,3 + 0,175.2 = 0,65 (mol)

Câu 13: Cho m gam hỗn hợp 2 amino axit (trong phân tử chỉ chứa 1 nhóm amino và 1 nhóm cacboxyl) tác dụng với 110 ml dung dịch HCl 2M được dung dịch X. Để phản ứng hết với các chất trong X cần dùng 200 gam dung dịch NaOH 8,4% được dung dịch Y. Cô cạn Y được 34,37 gam chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 15,1 gam. B. 16,1 gam. C. 17,1 gam. D. 18,1 gam.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C.

Câu 14: 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 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

Gọi n_Ala = a mol; n_glu = b mol

→ n_{NaOH =} a+2b mol; n_HCl = a +b

Bảo toàn khối lượng ta có:

Câu 15: Dung dịch X chứa 0,01 mol H₂NCH₂COOH; 0,03 mol HCOOC₆H₅ và 0,02 mol CLH₃N - CH₂COOH. Để tác dụng hết với dung dịch X cần tối đa V ml dung dịch NaOH 0,5 mol đun nóng thu được dung dịch Y. Giá trị của V là

A. 220 B. 200

C. 120 D. 160

Hướng dẫn giải:

H₂NCH₂COOH + NaOH → H₂NCH₂COONa + H₂O

HCOOC₆H₅ + 2NaOH → HCOONa + C₆H₅ONa + H₂O

CLH₃NCH₂CHOOH + 2NaOH → H₂NCH₂COONa + NaCL + H₂O

=> n_NaOH = 0,01 + 0,03.2 + 0,03.2 = 0,11 mol

=> V = 0,11 : 0,5 = 0,22 lit = 220ml

Đáp án A