Phương trình đốt cháy amino axit đơn chức
|
Lời giải chi tiết ♦ X: CnH2n+1NO2 + $\frac{6n-3}{4}$O2 → nCO2 + $\frac{2n+1}{2}$H2O ♦ Theo bài ra ta có: $\frac{6n-3}{4}.2=n+\frac{2n+1}{2}\to n=2$ Đáp án A
Lời giải chi tiết ♦ Đốt cháy amino axit đơn chức cho ${{n}_{C{{O}_{2}}}}=\frac{35,2}{44}=0,8\ mol,{{n}_{{{H}_{2}}O}}=\frac{16,65}{18}=0,925\left( mol \right)$ ♦ ${{n}_{{{H}_{2}}O}}>{{n}_{C{{O}_{2}}}}\Rightarrow $ 2 amino axit no ♦ Đặt công thức tổng quát cho X là CnH2n+1NO2 $\frac{{{n}_{C{{O}_{2}}}}}{{{n}_{{{H}_{2}}O}}}=\frac{2n}{2n+1}=\frac{0,8}{0,925}\Rightarrow n=3,2$ ⇒ 2 amino axit là : C3H7NO2 ( x mol) và C4H9NO2 ( y mol) $\left\{ \begin{array} {} n=\frac{3x+4y}{x+y}=3,2 \\ {} x+y=0,25 \\ \end{array} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{array} {} x=0,2 \\ {} y=0,05 \\ \end{array} \right.$ $\Rightarrow %{{m}_{{{C}_{3}}{{H}_{\And }}N{{O}_{2}}}}=\frac{89.0,2.100%}{89.0,2+103.0,05}=77,56%$ Đáp án C
Lời giải chi tiết ${{n}_{C{{O}_{2}}}}=\frac{3,36}{22,4}=0,15\left( mol \right);{{n}_{{{N}_{2}}}}=\frac{0,56}{22,4}=0,025\left( mol \right);{{n}_{{{H}_{2}}O}}=\frac{3,15}{18}=0,175\left( mol \right)$ ${{n}_{{{H}_{2}}O}}={{n}_{C{{O}_{2}}}}+{{n}_{{{N}_{2}}}}\Rightarrow $CTTQ của X là CnH2n+1NO2 $\Rightarrow {{n}_{X}}=2.0,25=0,05\left( mol \right)$ $\Rightarrow n=\frac{0,15}{0,05}=3\Rightarrow $ CTPT của X là C3H7NO2 X + NaOH → H2N-CH2-COONa ⇒ CTCT của X là H2N-CH2-COO-CH3
I. CƠ SỞ LÍ THUYẾTĐặt CTTQ là CxHyOzNt 1. Phương trình tổng quát CxHyOzNt + (x + y/4 – z/2)O2 → xCO2 + y/2H2O + t/2N2 - Amino axit no, có 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH CnH2n + 1O2N + (3n – 1,5)/2 O2 → nCO2 + (n + 0,5)H2O + 1/2N2 2. Phương pháp giải - Dựa vào công thức nguyên x : y : z : t = mC/12 : mH/1 : mO : mN/14 = %C/12 : %H/1 : %O/16 : %N/14 = nC : nH : nO : nN - Khối lượng amino axit maa = mC + mH + mO/aa + mN - BTNT oxi: nO/aa + 2. nO2 = 2. nCO2 + nH2O * Lưu ý: - Nếu naa = 2(nH2O – nCO2) → Amino axit no có 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH có công thức chung là CnH2n+1O2N - Nếu naa = 2nN2 → amino axit có 1 nhóm NH2. - Nếu nH2O – nCO2= namino axit → amino axit chứa 1 nhóm COOH và 2 nhóm NH2 hoặc amino axit chứa 2 nhóm COOH và 4 nhóm NH2 - Nếu nH2O = nCO2 → amino axit có chứa 2 nhóm COOH và 2 nhóm NH2 II. VÍ DỤ MINH HỌAVí dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 15g amino axit no (có chứa 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH) X thu được 8,96 lit CO2 (đktc) và 9g H2O. Xác định CTPT X Hướng dẫn nCO2 = 0,4 mol nH2O = 0,5 mol → nX = 2(nH2O – nCO2) = 0,2 mol → MX = 15/0,2 = 75 = 14n + 47 = 75 → n = 2 → CTPT X là C2H5O2N 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). Tìm CTCT A Hướng dẫn CTPT: CxHyOzNt , nN2 = 0,05 mol nO/aa = (8,7 – 0,3 .12 – 0,25 . 2 – 0,05 . 28) : 16 = 0,2 mol naa = nO / 2 = 0,1 mol x = 0,3 / 0,1 = 3 y = 2nH2O / naa = 5 z = 2nN2 / naa = 1 → CTPT C3H5O2N CH3- CH2 (NH2)-COOH H2N- CH2 – CH2 - COOH Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm 1 mol aminoaxit no, mạch hở và 1 mol amin no, mạch hở. X có khả năng phản ứng tối đa với 2 mol HCl hoặc 2 mol NaOH. Đốt cháy hoàn toàn X thu được 6 mol CO2, x mol H2O và y mol N2. Các giá trị x, y tương ứng là A. 7 và 1,0. B. 8 và 1,5. C. 8 và 1,0. D. 7 và 1,5. Hướng dẫn Aminoaxit là CmH2m -1O4N, amin là CnH2n+3N Phản ứng cháy: CmH2m -1O4N → mCO2 + H2O +N2 CnH2n+3N → nCO2 + H2O + N2 Số mol CO2 là : n+m =6 nH2O = n + m+ 1 = 7. → Số mol N2 = 1. → đáp án A Ví dụ 4. Đốt cháy hoàn toàn 0,5 mol hỗn hợp X gồm 2 chất H2NR(COOH)x và CnH2n+1COOH, thu được 52,8 gam CO2 và 24,3 gam H2O. Mặt khác, 0,1 mol X phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa a mol HCl. Giá trị của a là Hướng dẫn Ta có nCO2 = 1,2 mol; nH2O = 1,35 mol. → amino axit là no, đơn chức (vì axit có nCO2 = nH2O) Đặt công thức chung là amino axit là CmH2m+1O2N, viết phương trình đốt cháy ta có: CmH2m+1O2N + xO2 → mCO2 + (2m+1)/2 H2O a mol ma (2m+1)a/2 → 2(nH2O – nCO2) = (2m+1)a – 2ma = a → Số mol amino axit là: n = 2 (1,35 – 1,2) = 0,3 mol => chiếm 3/5 → Với 0,1 mol X phản ứng thì có 0,06 mol amino axit → nHCl = 0,06 mol III. LUYỆN TẬPCâu 1. Đốt cháy hoàn toàn một lượng chất hữu cơ X thu được 3,36 lít khí CO2 và 0,56 lít khí N2 (các khí đo ở đktc) và 3,15 gam H2O. Khi X tác dụng với dung dịch NaOH thu được sản phẩm trong đó có muối H2N–CH2–COONa. Công thức cấu tạo thu gọn của X là A. H2N–CH2COO–C3H7. B. H2N–CH2COO–CH3. C. H2N–CH2CH2COOH. D. H2N–CH2COO–C2H5. Câu 2. Đipeptit mạch hở X và tripeptit mạch hở Y đều được tạo nên từ một aminoaxit (no, mạch hở, trong phân tử chứa một nhóm –NH2 và một nhóm –COOH). Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y, thu được tổng khối lượng CO2 và H2O bằng 54,9 gam. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X, sản phẩm thu được cho lội từ từ qua nước vôi trong dư, tạo ra m gam kết tủa. Giá trị của m là A. 45 g. B. 60 g. C. 120 g. D. 30 g. Câu 3. Hỗn hợp X gồm 2 amino axit no (chỉ có nhóm chức –COOH và –NH2 trong phân tử), trong đó tỉ lệ mO : mN = 80 : 21. Để tác dụng vừa đủ với 3,83 gam hỗn hợp X cần 30 ml dung dịch HCl 1M. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 3,83 gam hỗn hợp X cần 3,192 lít O2 (đktc). Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy (CO2, H2O và N2) vào nước vôi trong dư thì khối lượng kết tủa thu được là A. 20 gam. B. 13 gam. C. 10 gam. D. 15 gam. Câu 4. Peptit X bị thủy phân theo phương trình phản ứng X + 2H2O → 2Y + Z (trong đó Y và Z là các amino axit). Thủy phân hoàn toàn 4,06 gam X thu được m gam Z. Đốt cháy hoàn toàn m gam Z cần vừa đủ 1,68 lít khí O2 (đktc), thu được 2,64 gam CO2; 1,26 gam H2O và 224 ml khí N2 (đktc). Biết Z có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất. Tên gọi của Y là A. glyxin B. lysin C. axit glutamic D. alanin Câu 5. Đốt cháy hoàn toàn m gam một amin X bằng lượng không khí vừa đủ thu được 17,6 gam CO2, 1,26 gam H2O và V lít N2 (đktc). Giả sử không khí chỉ gồm N2 và O2 trong đó O2 chiếm 20% thể tích. Công thức phân tử của X và giá trị của V lít lần lượt là A. X: C2H5NH2 và V = 6,72 lít C. X: C3H7NH2 và V = 6,72 lít B. X: C3H7NH2 và V = 6,94 lít D. X: C2H5NH2 và V = 4,704 lít Câu 6: Phát biểu nào sau đây không đúng? A. Amin được cấu tạo bằng cách thay thế H của amoniac bằng 1 hay nhiều gốc H-C. B. Bậc của amin là bậc của nguyên tử cacbon liên kết với nhóm amin. C. Tùy thuộc vào gốc H-C, có thể phân biệt thành amin thành amin no, chưa no và thơm. D. Amin có từ 2 nguyên tử cacbon trong phân tử bắt đầu xuất hiện đồng phân. Câu 7: Amin nào dưới đây là amin bậc 2? A. CH3-CH2NH2 B. CH3-CHNH2-CH3 C. CH3-NH-CH3 D. CH3-NCH3-CH2-CH3 Câu 8: Công thức nào dưới đây là công thức chung của dãy đồng đẳng amin thơm (chứa 1 vòng bezen) đơn chức bậc nhất? A. CnH2n-7NH2 B. CnH2n+1NH2 C. C6H5NHCnH2n+1 D. CnH2n-3NHCnH2n-4 Câu 9: Tên gọi các amin nào sau đây là không đúng? A. CH3-NH-CH3 đimetylamin B. CH3-CH2-CH2NH2 n-propylamin C. CH3CH(CH3)-NH2 isopropylamin D. C6H5NH2 alanin Câu 10: Amin nào dưới đây có 4 đồng phân cấu tạo? A. C2H7N B. C3H9N C. C4H11N D. C5H13N Câu 11: Phát biểu nào sau đây về tính chất vật lí của amin là không đúng? A. Metyl-, etyl-, đimetyl-, trimetylamin là những chất khí, dễ tan trong nước. B. Các amin khí có mùi tương tự amoniac, độc. C. Anilin là chất lỏng, khó tan trong nước, màu đen. D. Độ tan của amin giảm dần khi số nguyên tử cacbon trong phân tử tăng. Câu 12: Các giải thích về quan hệ cấu trúc, tính chất nào sau đây không hợp lí? A. Do có cặp electron tự do trên nguyên tử N mà amin có tính bazơ. B. Do nhóm NH2- đẩy e nên anilin dễ tham gia vào phản ứng thế vào nhân thơm hơn và ưu tiên vị trí o- và p-. C. Tính bazơ của amin càng mạnh khi mật độ electron trên nguyên tử N càng lớn. D. Với amin R-NH2, gốc R hút electron làm tăng độ mạnh của tính bazơ và ngược lại. Câu 13: Nhận xét nào dưới đây không đúng? A. Phenol là axit còn anilin là bazơ. B. Dung dịch phenol làm quì tím hóa đỏ còn dung dịch anilin làm quì tím hóa xanh. C. Phenol và anilin đều dễ tham gia phản ứng thế và đều tạo kết tủa trắng với dung dịch brom. D. Phenol và anilin đều khó tham gia phản ứng cộng và đều tạo hợp chất vòng no khi cộng với hiđro. Câu 14: Sở dĩ anilin có tính bazơ yếu hơn NH3 là do yếu tố nào? A. Nhóm NH2- còn 1 cặp electron tự do chưa tham gia liên kết. B. Nhóm NH2- có tác dụng đẩy electron về phía vòng benzen làm giảm mật độ electron của N. C. Gốc phenyl có ảnh hưởng làm giảm mật độ electron của nguyên tử N. D. Phân tử khối của anilin lớn hơn so với NH3 Câu 15: Hãy chỉ ra điều sai trong các điều sau? A. Các amin đều có tính bazơ B. Tính bazơ của anilin yếu hơn NH3 C. Amin là hợp chất hữu cơ có tính chất lưỡng tính D. Amin tác dụng với axit cho ra muối Câu 16: Dung dịch etylamin tác dụng với dung dịch nước của chất nào sau đây? A. NaOH B. NH3 C. NaCl D. FeCl3 và H2SO4 Câu 17: Hợp chất nào dưới đây có tính bazơ yếu nhất? A. Anilin B. Metylamin C. Amoniac D. Đimetylamin Câu 18: Chất nào dưới đây có tính bazơ mạnh nhất? A. NH3 B. CH3CONH2 C. CH3CH2CH2OH D. CH3CH2NH2 Câu 19: Sắp xếp các chất sau đây theo tính bazơ giảm dần? (1) C6H5NH2 (2) C2H5NH2 (3) (C6H5)2NH (4) (C2H5)2NH (5) NaOH (6) NH3 A. 1>3>5>4>2>6 B. 6>4>3>5>1>2 C. 5>4>2>1>3>6 D. 5>4>2>6>1>3 Câu 20: Phản ứng nào dưới đây không thể hiện tính bazơ của amin? A. CH3NH2 + H2O → CH3NH3+ + OH- B. C6H5NH2 + HCl → C6H5NH3Cl C. Fe3+ + 3CH3NH2 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3CH3NH3+ D. CH3NH2 + HNO2 → CH3OH + N2 + H2O Trên đây là trích đoạn nội dung Phương pháp giải bài tập đốt cháy Amino axit môn Hóa học 12 năm 2021. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính. Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập . Ngoài ra các em có thể tham khảo thêm một số tài liệu cùng chuyên mục tại đây: Chúc các em học tập tốt ! |
