Bài 3.13 trang 21 Sách bài tập (SBT) Hoá 12 Nâng cao. Amino axit X chứa một nhóm amino trong phân tử. Đốt cháy hoàn toàn một lượng X thu được CO2 và N2 theo tỉ lệ thể tích 4: 1. X có công thức cấu tạo thu gọn là A. \({H_2}NC{H_2}COOH.\) B. \({H_2}NC{H_2} - C{H_2}COOH.\) B. \({H_2}N - CH(C{H_3}) - COOH.\) D. \({H_2}N{\left[ {C{H_2}} \right]_3}COOH\). Đáp án A Bài 3.14 trang 21 Sách bài tập (SBT) Hoá 12 Nâng cao. Tỉ lệ thể tích \(C{O_2}:{H_2}O\) (hơi) khí đốt cháy hoàn toàn đồng đẳng X của axit amino axetic là 6: 7. Trong phản ứng cháy sinh ra nitơ. Các công thức cấu tạo thu gọn có thể có của X là: A. \(C{H_3} - CH(C{H_2}) - COOH;\) \({H_2}NC{H_2} - C{H_2} - COOH.\) B.\({H_2}N{\left[ {C{H_2}} \right]_3}COOH;C{H_3} - CH(C{H_2}) - COOH.\) C. \({H_2}N{[C{H_2}]_4}COOH;{H_2}NCH(C{H_3}){[C{H_2}]_2}COOH.\) D. \({H_2}N{[C{H_2}]_5}COOH;{H_2}NCH(C{H_3}){[C{H_2}]_4}COOH.\) Đáp án A Bài 3.15 trang 21 Sách bài tập (SBT) Hoá 12 Nâng cao. Hợp chất X chứa các nguyên tố C, H, O, N và có phân tử khối là 89. Khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol X thu được hơi nước, 3 mol \(C{O_2}\) và 0,5 mol \({N_2}\). Biết rằng X là hợp chất lưỡng tính và tác dụng được với nước brom. X có công thức cấu tạo là A. \({H_2}N - CH = CH - COOH.\) B. \(C{H_2} = CH(N{H_2}) - COOH.\) C. \(C{H_2} = CH - COON{H_4}.\) D. \(C{H_3} - CH(N{H_2}) - COOH.\) Đáp án C Bài 3.16 trang 21 Sách bài tập (SBT) Hoá 12 Nâng cao. Hợp chất hữu cơ X có phân tử khối nhỏ hơn phân tử khối của benzen, chỉ chứa 4 nguyên tố C, H, O, N trong đó khí hiđro chiếm 9,09% nitơ chiếm 18,18% về khối lượng. Đốt cháy hoàn toàn 7,7 g chất X thu được 4,928 lít khí \(C{O_2}\) đo ở 27,3 oC, 1 atm. X tác dụng được với dung dịch \(NaOH\) và dung dịch \(HCl\). X có công thức cấu tạo là A. \({H_2}N - C{H_2} - COOH.\) B. \(C{H_3}COON{H_4}\) hoặc \(HCOON{H_3}C{H_3}.\) C. \({C_2}{H_5}COON{H_4}\) hoặc \(HCOON{H_3}C{H_3}\). D. \({H_2}N - C{H_2} - C{H_2} - COOH.\) Đáp án B Bài 3.17 trang 22 Sách bài tập (SBT) Hoá 12 Nâng cao. X là một \(\alpha \)- amino axitno chỉ chứa một nhóm NH2 và một nhóm \(COOH\). Cho 14,5 g X tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 18,15 g muối clorua của X. Công thức cấu tạo của X có thể là Đáp án D Bài 3.18 trang 22 Sách bài tập (SBT) Hoá 12 Nâng cao. Đốt cháy hoàn toàn a mol một amino axit X thu được 2a mol \(C{O_2}\) và a/2 mol \({N_2}\). Amino axit X có công thức cấu tạo thu gọn là A. \({H_2}NC{H_2}COOH.\) B.\({H_2}N{\left[ {C{H_2}} \right]_2}COOH.\) C. \({H_2}N{\left[ {C{H_2}} \right]_3}COOH.\) D. \({H_2}NCH{(COOH)_2}.\) Đáp án A Bài 3.19 trang 22 Sách bài tập (SBT) Hoá 12 Nâng cao. Hợp chất X là một \(\alpha \)- amino axit. Cho 0,01 mol X tác dụng vừa đủ với 80 ml dung dịch \(HCl\) 0,125 M, sau đó đem cô cạn dung dịch thu được 1,835 g muối. Phân tử khối của X là A. 174. B. 147. C. 197. D. 187. Đáp án B \({n_{HCl}} = 0,01mol\) 0,01 mol X phản ứng với 0,01 mol HCl \( \Rightarrow \) X có một nhóm \(N{H_2}\) \({H_2}NR{(COOH)_x} + HCl \to Cl{H_3}NR{(COOH)_x}\) 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol \({{1,835} \over {0,01}} - 36,5 = 147(g) \Rightarrow {M_X} = 147g/mol.\) Bài 3.20 trang 22 Sách bài tập (SBT) Hoá 12 Nâng cao. Các chất A, B, C có cùng công thức phân tử \({C_4}{H_9}{O_2}N\). Biết A tác dụng với cả \(HCl\) và \(N{a_2}O\) ; B tác dụng với hiđro mới tạo ra B' ; B' tác dụng với \(HCl\) tạo ra B" ; B" tác dụng với \(NaOH\) tạo ra B' ; C tác dụng với \(NaOH\) tạo ra muối và \(N{H_3}\). Xác định công thức của A, B và C. Đáp án - Chất A có công thức phân tử \({C_4}{H_9}{O_2}N\), tác dụng được với \(HCl\) và \(N{a_2}O\) nên phải có đồng thời nhóm amino \(\left( {N{H_2}} \right)\) và nhóm cacboxyl (COOH). Công thức của A là \({H_2}N - {C_3}{H_6} - COOH.\) \(\eqalign{ & {H_2}N - {C_3}{H_6} - COOH + HCl \to \cr&Cl{H_3}N - {C_3}{H_6} - COOH \cr & 2{H_2}N - {C_3}{H_6} - COOH + N{a_2}O \to \cr&2{H_2}N - {C_3}{H_6} - COONa + {H_2}O \cr} \) - Chất B tác dụng với H mới sinh tạo ra B', B' tác dụng với \(HCl\) tạo ra muối B''; B'' tác dụng với \(NaOH\) tạo B'. Vậy B là hợp chất nitro. Công thức của B là \({C_4}{H_9}N{O_2}.\) \(\eqalign{ & {C_4}{H_9}N{O_2} + 6[H]\buildrel {Fe + HCl} \over \longrightarrow {C_4}{H_9}N{H_2} + 2{H_2}O \cr & {C_4}{H_9}N{H_2} + HCl \to {C_4}{H_9}N{H_3}Cl \cr & {C_4}{H_9}N{H_3}Cl + NaOH \to {C_4}{H_9}N{H_2} + NaCl \cr&+ {H_2}O \cr} \) - Chất C tác dụng được với \(NaOH\) tạo muối và khí \(N{H_3}\). Vậy C phải là muối moni. Công thức của C là \({C_3}{H_5}COON{H_4}.\) \({C_3}{H_5}COON{H_4} + NaOH \to {C_3}{H_5}COONa \) \(+ N{H_3} \uparrow + {H_2}O\). Bài 3.21 trang 22 Sách bài tập (SBT) Hoá 12 Nâng cao. Một hợp chất hữu cơ A không phân nhánh, có công thức phân tử là \({C_3}{H_{10}}{O_2}{N_2}\). A tác dụng với kiềm tạo thành \(N{H_3}\), mặt khác A tác dụng với dung dịch axit tạo thành muối amin bậc một. a) Xác định công thức cấu tạo của A. b) Viết phương trình hoá học của các phản ứng khi cho A tác dụng với \(Ba{(OH)_2}\) và \({H_2}S{O_4}\). Đáp án a) Chất hữu cơ A tác dụng với kiềm tạo thành \(N{H_3}\), vậy A là muối amoni, A tác dụng với axit tạo thành muối amin bậc một, vậy trong A chứa nhóm amino. Công thức cấu tạo của A: \({H_2}N - C{H_2} - C{H_2} - COON{H_4}\) hoặc b) Các phương trình hoá học: \(2{H_2}N{[C{H_2}]_2}COON{H_4} + Ba{(OH)_2} \to \) \({({H_2}N{[C{H_2}]_2}COO)_2}Ba + 2N{H_3} \uparrow + 2{H_2}O\) \(2{H_2}N{[C{H_2}]_2}COON{H_4} + 2{H_2}S{O_4} \to \) \({({H_3}\mathop N\limits^ + {[C{H_2}]_2}COOH)_2}SO_4^{2 - } + {(N{H_4})_2}S{O_4}\) Bài 3.22 trang 22 Sách bài tập (SBT) Hoá 12 Nâng cao. Cho sơ đồ chuyển hoá sau: \({C_9}{H_{17}}{O_4}N\buildrel { + NaOH} \over \longrightarrow {C_5}{H_7}{O_4}NN{a_2} + {C_2}{H_6}O\) (A) (B) (C) \({C_5}{H_7}{O_4}NN{a_2}\buildrel { + HCl} \over \longrightarrow {C_5}{H_{10}}{O_4}NCl + NaCl\) (B) (D) \(2{C_2}{H_6}O \to {C_4}{H_6}\) (C) (E) a) Viết công thức cấu tạo của A, B, C, D, E (dạng đối xứng). b) Viết các phương trình hoá học biểu diễn các chuyển đổi trên. Đáp án Bài 3.23 trang 23 Sách bài tập (SBT) Hoá 12 Nâng cao. Viết các công thức cấu tạo và gọi tên các chất có công thức phân tử \({C_2}{H_7}N{O_2}\), biết các chất đều dễ dàng phản ứng với dung dịch \(HCl\) và với dung dịch \(NaOH\). Viết phương trình hoá học trực tiếp tạo ra từ từng chất từ các chất đầu thích hợp. Đáp án Những chất hữu cơ có công thức phân tử \({C_2}{H_7}N{O_2}\) dễ dàng phản ứng với dung dịch \(HCl\) và dung dịch \(NaOH\) là: \(C{H_3}COON{H_4}\): Amoni axetat \(HCOON{H_3}C{H_3}\): Metylamoni fomat \(\eqalign{ & C{H_3}COON{H_4} + HCl \to C{H_3}COOH + N{H_4}Cl \cr & C{H_3}OON{H_4} + NaOH \to C{H_3}COONa \cr&+ N{H_3} \uparrow + {H_2}O \cr & HCOON{H_3}C{H_3} + NaOH \to HCOONa \cr&+ C{H_3}N{H_2} + {H_2}O \cr & HCOON{H_3}C{H_3} + HCl \to HCOOH \cr&+ C{H_3}\mathop {N{H_3}}\limits^ + \mathop {Cl}\limits^ - \cr} \) - Phương trình hoá học của phản ứng điều chế trực tiếp 2 chất trên: \(\eqalign{ & C{H_3}COOH + N{H_3} \to C{H_3}COON{H_4} \cr & HCOOH + C{H_3}N{H_2} \to HCOON{H_3}C{H_3} \cr} \) Bài 3.24 trang 23 Sách bài tập (SBT) Hoá 12 Nâng cao. Chứng minh rằng phân tử khối của amino axit có công thức tổng quát \({H_2}N - R - COOH\) (trong đó R là gốc hiđrocacbon ) là một số lẻ. Đáp án Gốc R có công thúc tổng quát là\({C_n}{H_{2n - 2a}} \Rightarrow {m_R} = 14n - 2a\), khối lượng của gốc R luôn là số chẵn. \({M_{{H_2}N - R - COOH}} = {m_R} + 61 \Rightarrow {M_{{H_2}N - R - COOH}}\) luôn là số lẻ. Bài 3.25 trang 23 Sách bài tập (SBT) Hoá 12 Nâng cao. Cho các từ và cụm từ: axit; cacbonyl; nguyên tử hiđro; tạp chức; đồng thời nhóm cacboxyl và nhóm amino; cacboxyl; amino; một hay nhiều gốc hiđrocacbon; trùng hợp; trùng ngưng; khi thay thế; lưỡng tính. Chọn từ, cụm từ thích hợp điền vào chỗ trống trong các câu sau: Amin là những hợp chất hữu cơ được tạo thành...(1)...một hay nhiều...(2)...trong phân tử amoniac bởi...(3)...Amino axit là loại hợp chất hữu cơ...(4)... mà phân tử chứa...(5)...Vì có nhóm...(6)...và nhóm...(7)...trong phân tử, amino axit có tính...(8)...và tính chất đặc biệt là phản ứng...(9)... Đáp án (1) khi thay thế; (2) nguyên tử hiđro; (3) một hay nhiều gốc hiđrocacbon; (4) tạp chức; (5) đồng thời nhóm cacboxyl và nhóm amino; (6) amino (7) cacboxyl; (8) lưỡng tính; (9) trùng ngưng. Bài 3.26 trang 23 Sách bài tập (SBT) Hoá 12 Nâng cao. Cho a gam hỗn hợp hai amino axit no chứa một chức axit, một chức amino tác dụng với 40,15 g dung dịch \(HCl\) 20% được dung dịch A. Để tác dụng hết với các chất trong dung dịch A cần 140 ml dung dịch \(KOH\) 3M. Mặt khác, đốt cháy a gam hỗn hợp hai amino axit trên cho sản phẩm cháy qua dung dịch \(NaOH\) dư thì khối lượng bình này tăng thêm 32,8 g. Biết rằng khi đốt cháy thu được khí nitơ ở dạng đơn chất. Xác định công thức phân tử của hai amino axit, cho biết tỉ lệ phân tử khối của chúng là 1,37. Đáp án Gọi công thức chung của 2 amino axit là \({H_2}N{C_{\overline n }}{H_{\overline {2n} }}COOH\) (vì 2 amino axit là đồng đẳng của nhau). Các phương trình hoá học: \(HCl + KOH \to KCl + {H_2}O\) (3) Ta có: \({n_{HCl}} = {{40,15.20} \over {100.36,5}} = 0,22(mol);\) \({n_{KOH}} = 0,14.3 = 0,42(mol)\) Gọi x là tổng số mol của 2 amino axit. Theo (2), x có giá trị lớn nhất là: \(x = {{0,42} \over 2} = 0,21\) mà \({n_{HCl}} = 0,22\) chứng tỏ \(HCl\) dư. Theo (1), (2), (3): \(x + 0,22 = 0,42 \Rightarrow x = 0,2mol\) Phương trình hoá học của phản ứng đốt cháy: \({H_2}N{(C{H_2})_{\overline n }}COOH + \left( {{{6\overline n + 3} \over 4}} \right){O_2} \to \left( {\overline n + 1} \right)C{O_2}\) \(+ \left( {{{2\overline n + 3} \over 2}} \right){H_2}O + {1 \over 2}{N_2}\;\;(4)\) Khối lượng bình \(NaOH\) tăng do \(C{O_2}\) và hơi nước bị hấp thụ. Theo (4) ta có: \(\left( {\overline n + 1} \right).0,2.44 + \left( {{{2\overline n + 3} \over 2}} \right).0,2.18 = 32,8\) Giải ra ta có \(\overline n = 1,5\), vậy amino axit thứ nhất là \({H_2}N - C{H_2} - COOH(M = 75g/mol)\) \( \Rightarrow \)Amino axit thứ hai có: M = 1,37.75 = 102,8 g/mol lấy tròn là 103. \(16 + 14n + 45 = 103 \Rightarrow n = 3\) Amino axit thứ hai là \({H_2}N{C_3}{H_6}COOH.\) Bài 3.27 trang 23 Sách bài tập (SBT) Hoá 12 Nâng cao. A là một amino axit trong phân tử ngoài các nhóm cacboxyl và amino không có nhóm chức nào khác. 0,1 mol A phản ứng vừa hết với 100 ml dung dịch \(HCl\) 1M tạo ra 18,35 g muối. Mặt khác, khi cho 22,05 g A tác dụng với một lượng \(NaOH\) dư tạo ra 28,65 g muối khan. a) Xác định công thức phân tử của A. b) Viết công thức cấu tạo của A. Biết A có mạch không phân nhánh và nhóm amino ở vị trí \(\alpha \). Đáp án Phương trình hoá học: \( \Rightarrow \) n = 1 ; \(\eqalign{ & {M_{Cl{H_3}N - {C_x}{H_y}{{(COOH)}_m}}} = {{18,35} \over {0,1}} = 183,5(g/mol) \cr & {M_A} = 183,5 - 36,5 = 147(g/mol) \cr} \) \( \Rightarrow M = 191g\) \({M_{muoi}} - {M_A} = 191 - 147 = 44g\). Cứ 1 nhóm COOH chuyển thành COONa thì khối lượng tăng: 67 - 45 = 22 \( \Rightarrow \) Trong phân tử A có 2 nhóm COOH. Công thức của A: \({H_2}N - {C_x}{H_y}{(COOH)_2}\) \({m_{{C_x}{H_y}}} = 147 - 90 - 16 = 41(g) \Rightarrow 12x + y = 41\) Công thức của A: \({H_2}N - {C_x}{H_y}{(COOH)_2}.\) \({M_X} = {{14.100} \over {23,73}} = 59(g/mol).\)\(b)HOOC - C{H_2} - C{H_2} - CH(N{H_2}) - COOH.\)
