Bài 8: Bài tập tổng hợp Amin - Amino axit

Bài giảng Bài tập tổng hợp Amin - Amino axit trình bày các dạng bài tập trắc nghiệm lý thuyết và bài tập tính toán nhằm giúp các em nắm vững kiến thức lý thuyết, cách phân loại và đưa ra phương pháp giải cho các dạng bài tập về Amin - Amino axit.

Bài tập 1: Cho hỗn hợp X gồm 2 chất hữu cơ có cùng công thức phân tử C₂H₇NO₂ tác dụng vừa đủ với dd NaOH và đun nóng, thu được dd Y và 4,48 lít hỗn hợp Z (đkc) gồm 2 khí (đều làm xanh giấy quỳ tím). Tỉ khối hơi của Z đối với H₂ bằng 13,75. Cô cạn dd Y thu được khối lượng muối khan là 

A. 16,5 gam                B. 14,3 gam                 C. 8,9 gam                  D. 15,7 gam

Giải:

\(C_{2}H_{7}O_{2}N+NaOH\rightarrow Z^{\nearrow}+?+?...\)

X là muối của RCOOH với NH₃ hoặc amin

                                                      \(\bar{R}COOHH_{2}N-\bar{R'}\) 

m_muối = 0,2.77 + 0,2.40 - 0,2.18 - 0,2.13,75.2 = 14,3 (g)

\(\Rightarrow\) Chọn câu B.                                                                                                    

Bài tập 2: Cho 1,82 gam hợp chất hữu cơ đơn chức, mạch hở X có công thức phân tử C₃H₉O₂N tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, đun nóng thu được khí Y và dung dịch Z. Cô cạn Z thu được 1,64 gam muối khan. Công thức cấu tạo thu gọn của X là 

A. CH₃CH₂COONH₄.                                                

B. CH₃COONH₃CH₃.

C. HCOONH₂(CH₃)_2.                                                                 

D. HCOONH₃CH₂CH₃.

Giải:

\(C_{3}H_{9}O_{2}N+NaOH\rightarrow Y^{\nearrow}+ dd\, Z\)

\(n_{X}=\frac{1,82}{91}= 0,02\, mol\)

\(\Rightarrow\) X là muối của RCOOH với R'NH₂(NH₃)

0,02                                                                                         0,02

\(M_{RCOONa}=\frac{1,64}{0,02}=82\, (CH_{3}COONa)\)

\(\Rightarrow\) Chọn câu B.        

Bài tập 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. Công thức phân tử của X là 

A. C₄H₁₀O₂N₂.            B. C₅H₉O₄N.   C. C₄H₈O₄N₂. D. C₅H₁₁O₂N.

Giải:

X: R(NH₂)_x(COOH)_y ( 1 mol)       

m₁ = m + 36,5x

m₂ = m + 22y

m₂ - m₁=7,5 \(\Rightarrow\) 22y - 36,5x = 7,5

x= 1 \(\Rightarrow\) y= 2 \(\Rightarrow\) R(NH₂)(COOH)₂

\(\Rightarrow\) Chọn câu B.      

Bài tập 4: Amino axit X có công thức H₂NC_xH_y(COOH)₂. Cho 0,1 mol X vào 0,2 lít dd H₂SO₄ 0,5M, thu được dd Y. Cho Y phản ứng vừa đủ với dd gồm NaOH 1M và KOH 3M, thu được dd chứa 36,7 gam muối. Phần trăm khối lượng của nitơ trong X là 

A. 9,524%                   B. 10,687%               C. 10,526%                D. 11,966%

Giải:

\(\left.\begin{matrix} H_{2}NC_{x}H_{y}(COOH)_{2}:\, 0,1\, mol\\ H_{2}SO_{4}:\, 0,1 \, mol \end{matrix}\right\}\rightarrow\, dd\, Y\)

\(Y+\left\{\begin{matrix} NaOH\\KOH \end{matrix}\right.\rightarrow 36,7 (g) Muoi\)

\(\Rightarrow \sum n_{H^{+}}(Y)=0,1.2+0,1.2=0,4\, mol\)

\(\Rightarrow n_{OH^{-}}=0,4 \, mol\)

\(H^{+}+OH^{-}\rightarrow H_{2}O\)

NaOH: a mol \(\Rightarrow\) KOH: 3a mol

a+ 3a = 0,4 \(\Rightarrow\) a = 0,1 mol

m chất rắn = 36,7= 0,1. ( 16 + R + 90) + 98.0,1 + 0,1.40 + 0,1.3.56 - 0,4.18

\(\Rightarrow\) R = 27 ( C₂H₃)

CT: C₂H₃(NH₂)(COOH)₂

_{\(\%m_{N}=\frac{14}{27+16+90}.100\%=10,526\%\)}

\(\Rightarrow\) Chọn câu C.     

Bài tập 5: Chất hữu cơ X mạch hở có dạng H₂N-R-COOR^' (R, R' là các gốc hiđrocacbon), phần trăm khối lượng nitơ trong X là 15,73%. Cho m gam X phản ứng hoàn toàn với dung dịch NaOH, toàn bộ lượng ancol sinh ra cho tác dụng hết với CuO (đun nóng) được anđehit Y (ancol chỉ bị oxi hóa thành anđehit). Cho toàn bộ Y tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO₃ trong NH₃, thu được 12,96 gam Ag kết tủa . Giá trị của m là:

A. 2,67                        B. 4,45                        C. 5,34                        D. 3,56

Giải:

\(X: H_{2}N-R-COOR'\)

\(M_{X}=\frac{14}{15,73}.100=89\)

16 + R + 44 + R' = 89

\(R'=16.(-CH_{3})\Rightarrow R=14 (-CH_{2}-)\)

\(X: H_{2}N-CH_{2}-COO-CH_{3}\)

\(H_{2}N-CH_{2}-COOCH_{3}+NaOH\overset{t^{\circ}}{\rightarrow}H_{2}N-CH_{2}-COONa+\)

0,03                                                                                                   \(+CH_{3}OH\)

                                                                                                                      0,03

\(CH_{3}OH\rightarrow HCHO\rightarrow 4Ag\downarrow\)

0,03                         0,03          0,12

\(n_{Ag}=\frac{12,96}{108}=0,12 \, mol\)

\(m_{X}=0,03.89=2,67 (g)\)

\(\Rightarrow\) Chọn câu A.     

Bài tập 6: Tripeptit X và tetrapeptit Y đều mạch hở. Khi thủy phân hoàn toàn hỗn hợp gồm X và Y chỉ tạo ra một amino axit duy nhất có công thức H₂NC_nH_2nCOOH. Đốt cháy 0,05 mol Y trong oxi dư, thu được N₂ và 36,3 gam hỗn hợp gồm CO₂, H₂O. Đốt cháy 0,01 mol X trong oxi dư, cho sản phẩm cháy vào dd Ba(OH)₂ dư, thu được m gam kết tủa. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là

A. 29,55                      B. 17,73                      C. 23,64                      D. 11,82 

Giải:

Tripeptit: X

Tetrapeptit: Y 

H₂NC_nH_2nCOOH

CT chung của peptit: C_nH_2n+2-kN_kO_k+1

Y: C_nH_2n-2N₄O₅

\(C_{n}H_{2n-2}O_{4}N_{5}\rightarrow nCO_{2}+(n-1)H_{2}O\)

0,05                               0,05n              0,05(n-1)

36,3 = 44.0,05n+18.0,05(n-1)  

\(\Rightarrow n=12\)

Tetra có 4 gốc \(\alpha -amino \, axit\)

\(\Rightarrow\) Amino axit có 3 C.

\(X:C_{9}H_{17}N_{3}O_{4}\rightarrow 9CO_{2}\rightarrow BaCO_{3}\downarrow\)

        0,01                         0,09           0,09

m = 0,09.197 = 17,73 ( gam)

\(\Rightarrow\) Chọn câu B.     

Bài tập 7: Hỗn hợp X gồm chất Y (C₂H₈N₂O₄) và chất Z (C₄H₈N₂O₃) ; trong đó, Y là muối của axit đa chức, Z là đipeptit mạch hở. Cho 25,6 gam X tác dụng với dd NaOH dư, đun nóng , thu được 0,2 mol khí. Mặt khác 25,6 gam X tác dụng với dd HCl dư, thu được m gam chất hữu cơ. Giá trị của m là 

A. 20,15                      B. 31,3                       C. 23,8                         D. 16,95

Giải:

\(Z: H_{2}N-CH_{2}-COOH-CH_{2}-COOH \, ( b\, mol)\)

\(Z+2NaOH\rightarrow 2H_{2}NCH_{2}COONa+H_{2}O\)

25,6  =0,1.124 + 132.b

\(\Rightarrow b= 0,1 \, mol\)

Tác dụng dung dịch HCl

m = 0,1.90 + 0,2.(75+36,5) = 31,3 

\(\Rightarrow\) Chọn câu B.