25 bài tập vận dụng cao về amino axit có đáp án và lời giải chi tiết

Phương pháp giải:

Ta có: n_{H+ pứ với X} = 0,056 - 0,006 = 0,05 mol

n_{OH- pứ với X} = 0,025.0,6.2.2 = 0,06 mol

→ n_NH2 = n_H+ = 0,05 mol; n_COOH = n_OH = 0,06 mol

→ \(\overline {N{H_2}}  = \frac{{0,05}}{{0,05}} = 1;\overline {COOH}  = \frac{{0,06}}{{0,05}} = 1,2\)

→ A hoặc B là H₂NRCOOH và H₂NR’(COOH)₂

→ n_H2NRCOOH + n_{H2NR’(COOH)2} = 0,05 mol; n_H2NRCOOH + 2 n_{H2NR’(COOH)2} = 0,06 mol

→ n_H2NRCOOH = 0,04 mol;  n_{H2NR’(COOH)2} = 0,01mol

Ta có: m_muối = m_R + m_R’ + m_-COO- + m_-NH2 + m_Ba2+ → 4R + R’→ \(\overline R \)

Lời giải chi tiết:

Ta có: n_{H+ pứ với X} = 0,056 - 0,006 = 0,05 mol

n_{OH- pứ với X} = 0,025.0,6.2.2 = 0,06 mol

→ n_NH2 = n_H+ = 0,05 mol; n_COOH = n_OH = 0,06 mol

→ \(\overline {N{H_2}}  = \frac{{0,05}}{{0,05}} = 1;\overline {COOH}  = \frac{{0,06}}{{0,05}} = 1,2\)

→ A hoặc B là H₂NRCOOH và H₂NR’(COOH)₂

→ n_H2NRCOOH + n_{H2NR’(COOH)2} = 0,05 mol; n_H2NRCOOH + 2 n_{H2NR’(COOH)2} = 0,06 mol

→ n_H2NRCOOH = 0,04 mol;  n_{H2NR’(COOH)2} = 0,01mol

Ta có: m_muối = m_R + m_R’ + m_-COO- + m_-NH2 + m_Ba2+

→ 8,52 = 0,04.R + 0,01.R’ + 0,06.44 + 0,05.16 + 0,03.137→ 4R + R’ = 97

→  \(\overline R  = 97/5 = 19,4\)

Nếu R = 14; R’ = 41 → A: H₂CH₂COOH; B: H₂NC₃H₅(COOH)₂

→ %m_B = 32,89%

Nếu R’ = 13; R = 21 Loại

Đáp án D

Phương pháp giải:

Ta có: n_CO2 = n_CaCO3 = 0,34 mol

n_{H2O sinh ra khi đốt muối} = (m_{bình tăng}- m_CO2)/18

Bảo toàn nguyên tố Na ta có: n_NaOH = 2.n_Na2CO3

Bảo toàn nguyên tố C ta có: n_C(X) = n_CaCO3 + n_Na2CO3

Bảo toàn nguyên tố H ta có: n_H(X) = n_H(COOH) + 2.n_{H2O sinh ra khi đốt muối}

n_N = n_glyxin = n_HCl

n_O(X) = 2.n_-COOH

→  \(\% {m_{glyxin}}\)

Lời giải chi tiết:

Ta có: n_CO2 = n_CaCO3 = 0,34 mol

n_{H2O sinh ra khi đốt muối} = (m_{bình tăng} - m_CO2)/18 = (20,54 - 0,34.44)/18 = 0,31 mol

Bảo toàn nguyên tố Na ta có: n_NaOH = 2.n_Na2CO3 = 2.0,1 =0,2 mol

Bảo toàn nguyên tố C ta có: n_C(X) = n_CaCO3 + n_Na2CO3 = 0,34 + 0,1 = 0,44 mol

Bảo toàn nguyên tố H ta có: n_H(X) = n_H(COOH) + 2.n_{H2O sinh ra khi đốt muối} = 0,82 mol

n_N = n_glyxin = n_HCl = 0,04 mol

n_O(X) = 2.n_-COOH = 0,4 mol

→ \(\% {m_{glyxin}}  = \frac{{0,04.75.100\% }}{{0,44.12  + 0,82.1  + 0,04.14  + 0,4.16}}  = 22,97\% \)

Đáp án D

Phương pháp giải:

*m gam X tác dụng với HCl vừa đủ sau đó tác dụng với NaOH vừa đủ:

Do X chứa 1 nhóm –NH₂ => n_X = n_HCl = ?

n_NaOH = n_HCl + n_COOH => n_{COOH (m gam)}

Ta thấy n_X = n_COOH(X) => X có chứa 1 nhóm COOH

*5m gam X tác dụng với KOH vừa đủ:

n_{X (5m gam)} = 5n_{COOH (m gam)} => số mol muối => M của muối

Viết các công thức cấu tạo thỏa mãn của X.

Lời giải chi tiết:

*m gam X tác dụng với HCl vừa đủ sau đó tác dụng với NaOH vừa đủ:

n_X = n_HCl = 0,04 mol

n_NaOH = n_HCl + n_COOH => 0,08 = 0,04 + n_COOH  => n_{COOH (m gam)} = 0,04 mol

Ta thấy n_X = n_COOH(X) => X có chứa 1 nhóm COOH

*5m gam X tác dụng với KOH vừa đủ:

n_{X (5m gam)} = 0,04.5 = 0,2 mol

Giả sử X là: H₂N-R-COOH

H₂N-R-COOH  + KOH → H₂N- R-COOK  + H₂O

        0,2                            →       0,2 mol

m _muối = 0,2(R+99) = 40,6 => R = 104 (-C₈H₈-)

Vậy các CTCT thỏa mãn là:

Vậy có 5 CTCT thỏa mãn

Đáp án D

Phương pháp giải:

Tính được n_HCl; n_KOH

Đặt công thức chung của hỗn hợp X là C_nH_2n+1N₂O

*X tác dụng với HCl sau đó tác dụng với KOH vừa đủ

n_KOH = n_HCl + n_X => n_X = n_KOH – n_HCl

*Đốt cháy X:

Dễ thấy: n_X = (n_H2O-n_CO2)/0,5 (HS tự chứng minh bằng cách viết PTHH)

Đặt n_CO2 = x mol và n_H2O =  y mol

n_X = (n_CO2 – n_H2O)/0,5 =>  (1)

m _{dd giảm} = m_BaCO3 – (m_CO2 + m_H2O) => (2)

Giải (1) và (2) thu được: x và y

Thành phần các nguyên tố C, H, N, O trong hỗn hợp X là:

=> a = m_C + m_H + m_O + m_N

Lời giải chi tiết:

n_HCl = 0,1 mol; n_KOH = 0,19 mol

Đặt công thức chung của hỗn hợp X là C_nH_2n+1N₂O

*X tác dụng với HCl sau đó tác dụng với KOH vừa đủ

n_KOH = n_HCl + n_X => n_X = n_KOH – n_HCl = 0,19 – 0,1 = 0,09 mol

*Đốt cháy X:

Dễ thấy: n_X = (n_H2O-n_CO2)/0,5 (HS tự chứng minh bằng cách viết PTHH)

Đặt n_CO2 = x mol và n_H2O =  y mol

=> (y – x)/0,5 = 0,09 (1)

m _{dd giảm} = m_BaCO3 – (m_CO2 + m_H2O) => 197x – (44x + 18y) = 43,74 (2)

Giải (1) và (2) thu được: x = 0,33 và y = 0,375

Thành phần các nguyên tố C, H, N, O trong hỗn hợp X là:

n_C = n_CO2 = 0,33 mol

n_H = 2n_H2O = 0,75 mol

n_N = n_X = 0,09 mol

n_O = 2n_X = 0,18 mol

=> a = m_C + m_H + m_O + m_N = 0,33.12 + 0,75 + 0,09.14 + 0,18.16 = 8,85 gam

Đáp án C

Phương pháp giải:

- Khi đốt m gam X: n_CO2 = 0,05 mol; n_H2O = 0,055 mol

=> n_H2O > n_CO2 => amino là amino axit no, có 1 nhóm NH₂, 1 nhóm COOH

Gọi công thức của X có dạng: C_nH_2n+1O₂N

C_nH_2n+1O₂N + O₂ → nCO₂ + (n+0,5)H₂O

Từ số mol CO₂ và H₂O tính được n => CTPT

- Xét phản ứng cho 29,25 gam X phản ứng với H₂SO₄ thu được Y, sau đó cho Y tác dụng với hỗn hợp NaOH và KOH vừa đủ:

Để đơn giản ta coi như cho hỗn hợp X và H₂SO₄ phản ứng với hỗn hợp NaOH và KOH:

Ta có: n_NaOH + n_KOH = 2n_H2SO4 + n_X => n_H2SO4

n_H2O = n_NaOH + n_KOH

BTKL: m_X + m_H2SO4 + m_NaOH + m_KOH = m _muối + m_H2O => m _muối

Lời giải chi tiết:

- Khi đốt m gam X: n_CO2 = 0,05 mol; n_H2O = 0,055 mol

=> n_H2O > n_CO2 => amino là amino axit no, có 1 nhóm NH₂, 1 nhóm COOH

Gọi công thức của X có dạng: C_nH_2n+1O₂N

C_nH_2n+1O₂N + O₂ → nCO₂ + (n+0,5)H₂O

                                0,05        0,055

=> 0,055n = 0,05(n+0,5) => n = 5 (C₅H₁₁O₂N)

- Xét phản ứng cho 29,25 gam X phản ứng với H₂SO₄ thu được Y, sau đó cho Y tác dụng với hỗn hợp NaOH và KOH vừa đủ:

n_X = 29,25 : 117 = 0,25 mol

Để đơn giản ta coi như cho hỗn hợp X và H₂SO₄ phản ứng với hỗn hợp NaOH và KOH:

Ta có: n_NaOH + n_KOH = 2n_H2SO4 + n_X => 0,2 + 0,25 = 2n_H2SO4 + 0,25 => n_H2SO4 = 0,1 mol

n_H2O = n_NaOH + n_KOH = 0,2 + 0,25 = 0,45 mol

BTKL: m_X + m_H2SO4 + m_NaOH + m_KOH = m _muối + m_H2O

=> 29,25 + 0,1.98 + 0,2.40 + 0,25.56 = m _muối + 0,45.18

=> m _muối = 52,95 gam

Đáp án C

Phương pháp giải:

Đặt n_N = x và n_O = y (mol) => n_NH2 = x mol và n_COOH = 0,5y mol

m_N : m_O = 7:15 => (1)

X tác dụng vừa đủ với HCl => n_HCl = n_NH2 = n_N = x mol

Đơn giản hóa quá trình ta coi như:

{X, HCl} + {NaOH, KOH} → Muối + H₂O

Khi đó: n_COOH + n_HCl = n_NaOH + n_KOH => (2)

Giải hệ tìm được x, y

Lời giải chi tiết:

Đặt n_N = x và n_O = y (mol) => n_NH2 = x mol và n_COOH = 0,5y mol

m_N : m_O = 7:15 => \({{14x} \over {16y}} = {7 \over {15}}\) (1)

X tác dụng vừa đủ với HCl => n_HCl = n_NH2 = n_N = x mol

Đơn giản hóa quá trình ta coi như:

{X, HCl} + {NaOH, KOH} → Muối + H₂O

Khi đó: n_COOH + n_HCl = n_NaOH + n_KOH => 0,5y + x = 0,08 + 0,075 (2)

Giải hệ (1) và (2) thu được x = 0,08 và y = 0,15

n_H2O = n_NaOH + n_KOH = 0,155 mol

BTKL: m _muối = m_X + m_HCl + m_NaOH + m_KOH - m_H2O = 7,42 + 0,08.36,5 + 0,08.40 + 0,075.56 - 0,155.18 = 14,95 (g)

Đáp án B

Phương pháp giải:

- Gọi CTPT amino axit 

- Dựa vào tỉ lệ mol NaOH và aminno axit tìm ra số nhóm -COOH, phân tử khối của amino axit

- Dựa vào tỉ lệ mol HCl và amino axit => số nhóm amin

- Tìm CTPT X

Lời giải chi tiết:

Ta có:

n_A = 0,2.0,1 = 0,02 mol

n_NaOH = 0,16.0,25 = 0,04 mol 

PTHH: (NH₂)_nC_xH_y(COONa)_m + mNaOH → (NH₂)_nC_xH_y(COONa)_m + mH₂O

Theo phương trình: 1 mol A tác dụng với m mol NaOH

Theo đầu bài: 0,02 mol A tác dụng với 0,04 mol NaOH

→ m = 0,04/0,02 = 2

→ n _muối = n_A = 0,02 (mol)

→ M_muối = 3,82/0,02 = 191

Từ phân tử khối của (NH₂)_nC_xH_y(COONa)₂ là 191, có thể suy ra phân tử khối của

H₂NC_xH_y(COOH)₂ = 191 - 2.23 + 2.1 = 147

Số mol A trong 80 g dung dịch 7,35% là: 80.(7,35/100).147 = 0,04 (mol)

Số mol HCl trong 50 ml dung dịch 0,8M là: 0,5.0,8 = 0,04 (mol)

Cứ 1 mol A tác dụng với n mol HCl

0,04 mol A tác dụng với 0,04 mol HCl

→ n = 1

M_{H2NCxHy(COOH)2} = 147 → 12x + y = 147 - 16 - 2.45 = 41 → x = 3 và y = 5

=> Công thức phân tử của A: C₅H₉O₄N.

A có mạch cacbon không phân nhánh và nhóm amino ở vị trí α nên cấu tạo của A là:

Đáp án D

Phương pháp giải:

Ta có sơ đồ:

Glu + NaOH, KOH → Chất tan + H₂O

Đặt n_Glu = a mol; n_NaOH = 0,5b (mol); n_KOH = 0,8b (mol) và n_H2O = c (mol)

Muối trong dung dịch Z chứa:

(HOOC)₂C₃H₅NH₃⁺: a mol; Na⁺: 0,5 b mol; K⁺: 0,8b mol

Cl^-: 0,8x mol và SO₄^2-: 0,6x mol (trong đó x là thể tích dung dịch axit).

Khi cho m gam axit glutamic vào dung dịch chứa NaOH và KOH ta xét 2 trường hợp:

Trường hợp 1: Nếu axit glutamic phản ứng hết thì n_H2O = 2.n_Glu

Trường hợp 2: Nếu kiềm phản ứng hết thì n_NaOH + n_KOH = n_H2O

Trong từng trường hợp lập hệ để tìm a, b và x.

Lời giải chi tiết:

Ta có sơ đồ:

Glu + NaOH, KOH → Chất tan + H₂O

Đặt n_Glu = a mol; n_NaOH = 0,5b (mol); n_KOH = 0,8b (mol) và n_H2O = c (mol)

Theo bảo toàn khối lượng ta có: m_Glu + m_NaOH + m_KOH = m_{chất tan} + m_H2O

→ 147a + 40. 0,5b + 56.0,8b = 14,43 + 18c (1)

Khi cho m gam axit glutamic vào dung dịch chứa NaOH và KOH ta xét 2 trường hợp:

Trường hợp 1: Nếu axit glutamic phản ứng hết thì n_H2O = 2.n_Glu ⟹ 2a = c (2)

Trường hợp 2: Nếu kiềm phản ứng hết thì n_NaOH + n_KOH = n_H2O → 0,5b + 0,8b = c (3)

Muối trong dung dịch Z chứa:

(HOOC)₂C₃H₅NH₃⁺: a mol

Na⁺: 0,5 b mol

K⁺: 0,8b mol

Cl^-: 0,8x mol

SO₄^2-: 0,6x mol

Trong đó x là thể tích dung dịch axit.

Theo bảo toàn điện tích ta có: a + 0,5b + 0,8b = 0,8x + 0,6x. 2 (4)

Ta có: m_muối = 148a + 23.0,5b + 39.0,8b + 0,8x.35,5 + 0,6x.96 = 23,23 (5)

Giải hệ trong trường hợp 1:

Giải hệ (1), (2), (4) và (5) ta có: a = 0,0576; b = 0,124; c = 0,1152 và x = 0,1094

⟹ m_Glu = 147a = 8,4672 (không có đáp án thỏa mãn)

Giải hệ trong trường hợp 2:

Giải hệ (1), (3), (4) và (5) ta có: a = 0,07; b = 0,1; c = 0,13 và x = 0,1

⟹ m_Glu = 147a = 10,29 (gam)

Đáp án B

Lời giải chi tiết:

(*) Phương pháp : bài tập đốt cháy amino axit

CTTQ :            + Amino axit no, có    1 nhóm amino NH₂

                                                            1 nhóm cacboxyl COOH

                                    NH₂- C_mH_2m – COOH hoặc C_nH_2n+1O₂N

                        + Amino axit: CxHyOzNt

                                    C_xH_yO_zN_t  + O₂  → CO₂ + H₂O + N₂

m_aa = m_C + m_H + m_O/aa + m_N

BTNT oxi:  n_O/aa + 2. n_O2 = 2. n_CO2 + n_H2O

- Lời giải :

H₂SO₄ hấp thụ H₂O => n_H2O = 0,82 mol

Các chất trong X đều có 1N => n_N2 = 0,5n_X = 0,1 mol

=> n_CO2 = n_Y – n_H2O – n_N2 = 0,66 mol

Số C = n_CO2 : n_X = 3,3

Số H = 2n_H2O : n_X = 8,2

Số O = x => số liên kết pi = k = 0,5x

=> Số H = 2C + 2 + N – 2O/2 = 3,3.2 + 2 + 1 – 2x/2 = 8,2

=> x = 1,4

Vậy X là C_3,3H_8,2O_1,4N

=> 0,2 mol X có m_X = 16,84g

Xét 29,47g X (n_X = 1,75.0,2 = 0,35 mol)

 Với n_HCl = n_X = 0,35 mol

=> m_muối = 42,245g

Đáp án C

Phương pháp giải:

Bảo toàn nguyên tố và dùng công thức tính số lk không no  để tìm ra công thức TB của M → số mol H₂O và N₂ tạo ra

Lời giải chi tiết:

Hướng dẫn giải2 mol M phản ứng với 9 mol HCl → M có số N_tb = 9 : 2=4,5

2mol M pư với 8 mol NaOH→ M có số lk không no trung bình là k_tb = 8 : 2=4

2 mol M đốt thu được 15 mol CO₂ → M có số nguyên tử C_tb là 15 :2 =  7,5

Ta có

nên H_tb = 13,5→ công thức TB của M là C_7,5H_13,5O_aN_4,5

→ đốt 2mol M thu được 13,5 mol H₂O và 4,5 mol N₂

Đáp án B

Phương pháp giải:

Bảo toàn nguyên tố

Lời giải chi tiết:

Z gồm:

C_nH_2n+3N: a mol

C₂H₅NO₂: b mol

C₆H₁₄N₂O₂: c mol

=> n_CO2 = na + 2b + 6c và n_N2 = a/2 + b/2 + c

=> n_CO2 + n_N2 = na + a/2 + 5b/2 + 7c = 0,81 (1 )

n_H2O = a(2n + 3)/2 + 5b/2 + 7c = 0,91 (2)

(2) - (1) => a = 0,1

n_Z = 0,2 => b + c = 0,1 (3)

Bảo toàn O:

2(b + c) + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O => n_CO2 = 0,68

=> n_N2 = a/2 + b/2 + c = 0,81 - 0,68 (4)

(3) (4) =>b = 0,04 và c = 0,06

n_CO2 = na + 2b + 6c = 0,68 => n = 2,4

=> X chứa C₂H₇N (0,06) và C₃H₉N (0,04) (Tính dựa vào C trung bình 2,4 và tổng số mol a = 0,1 )

Vậy Z chứa C₂H₇N (0,06); C₃H₉N (0,04); C₂H₅NO₂ (0,04) và C₆H₁₄N₂O₂ (0,06)

=> %C₂H₇N = 16,05%

Đáp án B

Phương pháp giải:

- Bảo toàn khối lượng

Lời giải chi tiết:

TN1: m_HCl = m _muối – m_E = 12,9 – 8,52 = 4,38 gam => n_HCl = 0,12 mol.

Đặt n_X = x mol; n_Y = y mol.

x + y = n_HCl = 0,12 (1)

x/y = 1,5 (2)

Giải (1) và (2) => x = 0,072 mol; y = 0,048 mol.

C_nH_2n+3N: 0,072 mol

C_mH_2m+1O₂N: 0,048 mol

=> 0,072(14n + 17) + 0,048(14m + 47) = 8,52 => 3n + 2m = 15

=> n = 3, m = 3.

X là C₃H₉N, Y là C₃H₇O₂N

BTKL: 0,048.89 + 0,048.40 = m muối + 0,048.18

=>m _muối = 5,328 gam.

Đáp án D

Phương pháp giải:

+ m_N = m_E - m_C - m_H => n_N = n_amin

+ n’_H2O - n’_CO2 = 1,5n_amin

n"_H2O - n”_CO2 = 1,5n_amin

Cộng 2 vế: n_H2O - n_CO2 = 1,5n_amin - n_ankin => n_ankin

+ Biện luận tìm amin và ankin

Lời giải chi tiết:

n_CO2 = 0,84 mol; n_H2O = 1,12 mol

n_C = 0,84 mol; n_H = 2,24 mol

=> m_N = m_E - m_C - m_H = 16,24 - 0,84.12 - 2,24 = 3,92g

=> n_N = n_amin = 0,28 mol

=>n_X = 0,2 mol; n_Y = 0,08 mol

n’_H2O - n’_CO2 = 1,5n_amin

n”_H2O - n”_CO2 = -n_ankin

Cộng 2 vế: n_H2O - n_CO2 = 1,5n_amin - n_ankin => 1,12 - 0,84 = 1,5.0,28 - n_ankin => n_ankin = 0,14 mol

n_E = 0,28 + 0,14 = 0,42

C_tb = 0,84/0,42 = 2 => Amin: CH₅N và C₂H₇N

CH₅N: 0,2

C₂H₇N: 0,08

C_nH_2n-2: 0,14

16,24 = 31.0,2 + 45.0,08 + 0,14(14n - 2) => n = 3,4 (C₃H₄ và C₅H₈ hoặc C₂H₂ và C₄H₆)

nZ > nT => C₃H₄: x và C₅H₈: y

x + y = 0,14

3x + 5y = 0,84 - 0,2 - 0,08.2

=> x = 0,11; y = 0,03 (x > y thỏa mãn)

m = m_C3H3Ag + m_C5H7Ag = 0,11.147 + 0,03.175 = 21,42 gam

Đáp án D

Phương pháp giải:

- Biện luận: 1 mol amin no, 2 mol amino axit no tác dụng vừa đủ với 4 mol HCl hoặc 4 mol NaOH nên amin có 2 –NH₂; amino axit có 2 –COOH và 1 –NH₂

- Giả sử trong a gam hỗn hợp X:

A: C_nH_2n+4N₂ (a mol)

B: C_mH_2m-1O₄N (b mol)

Dựa vào định luật BTNT N và tỉ lệ mol => số mol từng chất

- Viết phương trình đốt cháy tìm được mối liên hệ giữa n và m: n+2m=12

- Ta có: a=1,68(n+2m)+22,32. BTKL: m muối=a+mHCl

Lời giải chi tiết:

1 mol amin no, 2 mol amino axit no tác dụng vừa đủ với 4 mol HCl hoặc 4 mol NaOH nên amin có 2 –NH₂; amino axit có 2 –COOH và 1 –NH₂

Giả sử trong a gam hỗn hợp X:

A: C_nH_2n+4N₂ (a mol)

B: C_mH_2m-1O₄N (b mol)

\(\begin{gathered}
\left\{ \begin{gathered}
BTNT{\text{ }}N:{\text{ }}2a + b = 2n{N_2} = 0,48{\text{ }}mol \hfill \\
\frac{a}{b} = \frac{1}{2} \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
a = 0,12 \hfill \\
b = 0,48 \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
{C_n}{H_{2n + 4}}{N_2} + \frac{{3n + 2}}{2}{O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}nC{O_2} + (n + 2){H_2}O + {N_2} \hfill \\
0,12\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,12.\frac{{3n + 2}}{2} \hfill \\
{C_m}{H_{2m - 1}}{O_4}N + \frac{{3m - 4,5}}{2}{O_2}\xrightarrow{{{t^o}}}mC{O_2} + (m - 0,5){H_2}O + 0,5{N_2} \hfill \\
0,24\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,24.\frac{{3m - 4,5}}{2} \hfill \\
= > 0,12.\frac{{3n + 2}}{2} + 0,24.\frac{{3m - 4,5}}{2} = 1,74 \hfill \\
= > n + 2m = 12 \hfill \\
Ta\,co:a = 0,12(14n + 32) + 0,24(14m + 77) \hfill \\
= 1,68(n + 2m) + 22,32 = 1,68.12 + 22,32 \hfill \\
= 42,48g \hfill \\
{n_{HCl}} = 2{n_A} + {n_B} = 0,12.2 + 0,24 = 0,48\,mol \hfill \\
{m_{muo}}_i = a + {m_{HCl}} = 42,48 + 0,48.36,5 = 60g \hfill \\
\end{gathered} \)

Đáp án B

Phương pháp giải:

Giả sử X gồm: C_nH_2n+1O₂N (amino axit): x mol và C_mH_2m+3N (amin): y mol

+ Viết PTHH đốt cháy

+ Lập 3 phương trình 4 ẩn x, y, n, m dựa vào số mol hỗn hợp, số mol O₂ và số mol CO₂ giải được x, y

+ nKOH = x

Lời giải chi tiết:

Giả sử X gồm:

C_nH_2n+1O₂N (amino axit): x mol

C_mH_2m+3N (amin): y mol

Đốt cháy:

C_nH_2n+1O₂N + (1,5n-0,75)O₂ → nCO₂ + (n+0,5)H₂O + 0,5N₂

x                       1,5nx-0,75x            nx

C_mH_2m+3N + (1,5m+0,75)O₂ → mCO2 + (m+1,5) H₂O + 0,5N₂

y                    1,5my+0,75m       my

+ nO₂ = 1,5nx – 0,75x + 1,5my + 0,75y = 0,57 (1)

+ nX = x + y = 0,16 (2)

+ nCO₂ = nx + my = 0,37 (3)

Giải (1)(2)(3) => x = 0,07; y = 0,09

nKOH = n amino axit = 0,07 mol

Đáp án B

Phương pháp giải:

Đặt mol Glu và X lần lượt là 3a và 4a

 \({n_{O{H^ - }}} = {n_{HCl}} + 2{n_{Glu}} + {n_X} \to 0,15 = 0,1 + 2.3a + 4a \to a \to {n_{{H_2}O}} = {n_{HCl}} + 2{n_{Glu}} + {n_X}\)

BTKL: m_Glu + m_X + mHCl + mBa(OH)₂ + mNaOH = m _muối + mH₂O => Mối liên hệ giữa n và x.

Biện luận tìm được n, x thỏa mãn => %m_N(X)

Lời giải chi tiết:

\(\begin{gathered}
\left\{ \begin{gathered}
{C_2}{H_7}N \hfill \\
{C_2}{H_8}{N_2} \hfill \\
Glu:3a \hfill \\
X:{C_n}{H_{2n + 1 - x}}{(N{H_2})_x}COOH:4a \hfill \\
\end{gathered} \right.\xrightarrow{{ + 0,1\,mol\,HCl}}dd\,Y\xrightarrow{\begin{subarray}{l}
+ 0,05\,mol\,Ba{(OH)_2}\,vd \\
+ 0,05\,mol\,NaOH\,vd
\end{subarray} }dd\,Z\,(m{\,_{muoi\,}} = 16,625g) \hfill \\
{n_{O{H^ - }}} = {n_{HCl}} + 2{n_{Glu}} + {n_X} \to 0,15 = 0,1 + 2.3a + 4a \to a = 0,005 \hfill \\
{n_{Glu}} = 0,015mol \hfill \\
{n_X} = 0,02mol \hfill \\
{n_{{H_2}O}} = {n_{HCl}} + 2{n_{Glu}} + {n_X} = 0,1 + 0,015.2 + 0,02 = 0,15(mol) \hfill \\
BTKL:0,015.147 + 0,02(14n + 15x + 46) + 0,1.36,5 + 0,05.171 + 0,05.40 = 16,625 + 0,15.18 \hfill \\
\to 14n + 15x = 100 \to x = 2;n = 5 \hfill \\
\to X:{C_5}{H_9}{(N{H_2})_2}COOH \hfill \\
\to \% N = \frac{{14.2}}{{146}}.100\% = 19,18\% \hfill \\
\end{gathered} \)

Đáp án C

Lời giải chi tiết:

\(\begin{gathered}
0,2\,mol\left\{ \begin{gathered}
{C_n}{H_{2n + 3}}N:x \hfill \\
{C_2}{H_5}{O_2}N:y \hfill \\
{C_6}{H_{14}}{O_2}{N_2}:z \hfill \\
\end{gathered} \right. + 1,035\,mol\,{O_2} \to 0,91\,mol\,{H_2}O + 0,81\,mol\,\left\{ \begin{gathered}
C{O_2}:nx + 2y + 6z(BTNT:C) \hfill \\
{N_2}:0,5x + 0,5y + z(BTNT:N) \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\left\{ \begin{gathered}
x + y + z = 0,2 \hfill \\
\xrightarrow{{{n_{C{O_2}}} + {n_{{N_2}}}}}nx + 2y + 6z + 0,5x + 0,5y + z = 0,81 \hfill \\
\xrightarrow{{BTNT:O}}2y + 2z + 1,035.2 = 2nx + 4y + 12z + 0,91 \hfill \\
\xrightarrow{{BTNT:H}}2nx + 3x + 5y + 14z = 0,91.2 \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
x + y + z = 0,2 \hfill \\
0,5x + 2,5y + 7z + nx = 0,81 \hfill \\
2y + 10z + 2nx = 1,16 \hfill \\
3x + 5y + 14z + 2nx = 1,82 \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\to \left\{ \begin{gathered}
x = 0,1 \hfill \\
y = 0,04 \hfill \\
z = 0,06 \hfill \\
n = 2,4 \to {C_2}{H_7}N(a\,mol);{C_3}{H_9}N(b\,mol) \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\to \left\{ \begin{gathered}
a + b = 0,1 \hfill \\
3,5a + 4,5b + 0,04.2,5 + 0,06.7 = nH2O = 0,91 \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
a = 0,06 \hfill \\
b = 0,04 \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\to \% {m_{{C_3}{H_9}N}} = \frac{{0,04.59}}{{0,06.45 + 0,04.75 + 0,06.146}} = 14,03\% \hfill \\
\end{gathered} \)

Đáp án D

Phương pháp giải:

\(\begin{gathered}
X:{C_n}{H_{2n + 3}}N\xrightarrow{{ + {O_2}}}(n + 1,5){H_2}O + nC{O_2} + 0,5{N_2} \hfill \\
Y:{C_m}{H_{2m + 1}}N{O_2}\xrightarrow{{ + {O_2}}}(m + 0,5){H_2}O + mC{O_2} + 0,5{N_2} \hfill \\
\to {n_X} = {n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2} + {N_2}}} = ? \hfill \\
\to {n_Y} = {n_{HCl}} - {n_X} = ? \hfill \\
{n_{{H_2}O}} = 0,03(n + 1,5) + 0,02(m + 0,5) = 0,175 \hfill \\
\to 3n + 2m = 12(n \geqslant 1;m \geqslant 2) \hfill \\
\to \left\{ \begin{gathered}
n = ? \hfill \\
m = ? \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
X \hfill \\
Y \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\end{gathered} \)

Lời giải chi tiết:

\(\begin{gathered}
X:{C_n}{H_{2n + 3}}N\xrightarrow{{ + {O_2}}}(n + 1,5){H_2}O + nC{O_2} + 0,5{N_2} \hfill \\
Y:{C_m}{H_{2m + 1}}N{O_2}\xrightarrow{{ + {O_2}}}(m + 0,5){H_2}O + mC{O_2} + 0,5{N_2} \hfill \\
\to {n_X} = {n_{{H_2}O}} - {n_{C{O_2} + {N_2}}} = 0,175 - 0,145 = 0,03(mol) \hfill \\
\to {n_Y} = {n_{HCl}} - {n_X} = 0,05 - 0,03 = 0,02(mol) \hfill \\
{n_{{H_2}O}} = 0,03(n + 1,5) + 0,02(m + 0,5) = 0,175 \hfill \\
\to 3n + 2m = 12(n \geqslant 1;m \geqslant 2) \hfill \\
\to \left\{ \begin{gathered}
n = 2 \hfill \\
m = 3 \hfill \\
\end{gathered} \right. \to \left\{ \begin{gathered}
{C_2}{H_7}N:0,03 \hfill \\
Ala:0,02 \hfill \\
\end{gathered} \right. \hfill \\
\end{gathered} \)

A. m = 0,03.45 + 0,02.89 = 3,13 (g) => Đúng

B. Phân tử khối của Y là 89 => Sai

C. => Đúng

D. => Đúng

Đáp án B

Phương pháp giải:

Ta coi như hỗn hợp 2 amin và ax HCl phản ứng với KOH

=> n_H2NCnH2nCOOH  = n_KOH – n_HCl = 0,2 (mol)

\(\overline M \,aminoaxit = {{19,2} \over {0,2}} = 96\) => phải chứa Gly (M=75) hoặc Ala (M = 89)

TH₁: aminoaxit nhỏ là Gly => M_{còn lại} = 75. 1,373 = 103 (C₄H₉NO₂)
TH₂: aminoaxit nhỏ là Ala => M_{còn lại} = 89.1,373 = 122,2 (vô nghiệm)

Lời giải chi tiết:

n_HCl = 0,11.2 = 0,22 (mol); n_KOH = 0,14.3 = 0,42 (mol)

Ta coi như hỗn hợp 2 amin và ax HCl phản ứng với KOH

Gọi công thức chung của 2 amin là: H₂NC_nH_2nCOOH

HCl + KOH → KCl + H₂O

0,22→ 0,22                         (mol)

H₂NC_nH_2nCOOH + KOH → H₂NC_nH_2nCOOK + H₂O

0,2                     ← (0,42 -0,22)                                     (mol)

=> n_H2NCnH2nCOOH  = 0,2 (mol)

\(\overline M \,aminoaxit = {{19,2} \over {0,2}} = 96\) => phải chứa Gly (M=75) hoặc Ala (M = 89)

TH₁: aminoaxit nhỏ là Gly => M_{còn lại} = 75. 1,373 = 103 (C₄H₉NO₂)

Đặt: C₂H₅NO₂: a (mol) ; C₄H₉NO₂: b (mol)

\(\eqalign{
& \left\{ \matrix{
a + b = 0,2 \hfill \cr
75a + 103b = 19,2 \hfill \cr} \right. \Rightarrow \left\{ \matrix{
a = 0,05 \hfill \cr
b = 0,15 \hfill \cr} \right. \cr
& \Rightarrow \% {V_{{C_2}{H_5}N{O_2}}} = {{0,05} \over {0,2}}.100\% = 25\% \cr
& \% {C_4}{H_9}N{O_2} = 100\% - 25\% = 75\% \cr} \)

TH₂: aminoaxit nhỏ là Ala => M_{còn lại} = 89.1,373 = 122,2 vô nghiệm

Đáp án B

Phương pháp giải:

Dùng định luật bảo toàn khối lượng để tìm giá trị m.

Lời giải chi tiết:

Ta có: m_X = m. Vì nguyên tố nitơ chiếm 20,22% khối lượng → m_N = 0,2022.m (gam)

→ n_N = 0,2022m/14

Ta có: n_H2SO4 = n_N/2 = 0,2022m/28 mol

Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có: m_X + m_H2SO4 = m_muối

=> m + 98. 0,2022m/28 = 201,0 suy ra m =117,70 gam

Đáp án D

Phương pháp giải:

Bảo toàn nguyên tố. Phương pháp trung bình

- Từ số mol các chất sản phẩm => số mol C trung bình các chất trong hỗn hợp đầu

=> Biện luận các chất trong hỗn hợp.

(Chú ý 2 axit cùng dãy đồng đẳng và Z chỉ có 1 nhóm NH₂)

Lời giải chi tiết:

n_CO2 = 14,56 : 22,4 = 0,65 mol ; n_H2O = 12,6: 18 = 0,7 mol

=> n_C = n_CO2 = 0,65 mol ; n_H = 2n_H2O = 1,4 mol

=> Số C trung bình = 0,65 : 0,4 = 1,625

=> M phải có 1 chất có 1 C => không thể là amino axit (số C > 1)

=> M có HCOOH (X)

Y cùng dãy đồng đẳng với X => Y cũng là axit no đơn chức mạch hở dạng C_nH_2nO₂

=> Khi đốt cháy C_nH_2nO₂ sẽ tạo số mol CO₂ = số mol H₂O

Amino axit Z có dạng: C_nH_2n+1-2kO_2tN (k ≥ 0 là số liên kết pi trong phân tử, t > 0 là số mol COOH)

Đốt cháy:        C_nH_2n+1-2kO_2tN + O₂ → nCO₂ + (n + 0,5 – 2k)H₂O + 0,5N₂

Vì: n_H2O > n_CO2 => n < (n + 0,5 – 2k) => k < 0,25 => k = 0 => Z là amino axit no đơn chức 1 nhóm COOH và 1 nhóm NH₂.

=> n_H2O – n_CO2 = 0,5n_Z = n_N2 = 0,7 – 0,65 = 0,05 mol => n_NH2 = 2n_N2 = 0,1 mol = n_Z

Vậy 0,4 mol M có 0,1 mol Z

=> xét 0,3 mol M có: 0,1.0,3/0,4 = 0,075 mol Z

Khi M + HCl thì chỉ có Z phản ứng: n_Z = n_HCl = 0,075 mol (-NH₂ + HCl → -NH₃Cl)

Vì X, Y có số mol bằng nhau . Lại có: n_X + n_Y + n_Z = 0,4

=> n_X = n_Y = ½ (n_M – n_Z) = ½ (0,4 – 0,1) = 0,15 mol

- Tính khối lượng của M: 0,4 mol M đốt cháy tạo 0,65 mol CO₂ ; 0,7 mol H₂O và 0,05 mol N₂

Bảo toàn nguyên tố: m_M = m_C + m_H + m_O(M) + m_N

(n_O(M) = 2n_COO = 2n_M = 0,8 mol vì các chất trong M đều có 1 nhóm COOH)

=> m_M = 12.0,65 + 1,4.1 + 0,1.14 = 10,6g

%m_X = 46.0,15: 10,6 = 65,09% => %m_Y + %m_Z = 100% - 65,09% = 34,91%

=> %m_Y < 34,91% => Đáp án C không phù hợp

Đáp án C  

Phương pháp giải:

Alanin: CH₃-CH(NH₂)-COOH ↔ (CH₂)₂(COO)(NH₃)

Axit glutamic: HOOC-CH₂-CH₂-CH(NH₂)-COOH ↔ (COO)₂(CH₂)₃(NH₃)

Axit acrylic: CH₂=CH-COOH ↔ (CH₂)₂(COO)

Propen: C₃H₆ ↔ (CH₂)₃

Trimetylamin: (CH₃)₃N ↔ (CH₂)₃(NH₃)

Vậy quy đổi hỗn hợp X, Y thành CH₂ (x mol), COO(y mol), NH₃ (với n_NH3 = 2n_N2)

Dựa vào phương pháp bảo toàn nguyên tố C và O tìm được giá trị của x, y

Lời giải chi tiết:

Alanin: CH₃-CH(NH₂)-COOH ↔ (CH₂)₂(COO)(NH₃)

Axit glutamic: HOOC-CH₂-CH₂-CH(NH₂)-COOH ↔ (COO)₂(CH₂)₃(NH₃)

Axit acrylic: CH₂=CH-COOH ↔ (CH₂)₂(COO)

Propen: C₃H₆ ↔ (CH₂)₃

Trimetylamin: (CH₃)₃N ↔ (CH₂)₃(NH₃)

Vậy quy đổi hỗn hợp X, Y thành CH₂ (x mol), COO(y mol), NH₃ (với n_NH3 = 2n_N2 = 0,2 mol)

\(\left\{ \matrix{
C{H_2}:x \hfill \cr
{\rm{COO:y}} \hfill \cr
{\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{3}}}{\rm{:0,2}} \hfill \cr} \right. + {O_2}:1,14 \to \left\{ \matrix{
C{O_2}:0,91 \hfill \cr
\buildrel {BT:H} \over
\longrightarrow {H_2}O:x + 0,3 \hfill \cr
{N_2}:0,1 \hfill \cr} \right.\)

BTNT "C": n_CH2 + n_COO = n_CO2 => x + y = 0,91 (1)

BTNT "O": 2n_COO + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O => 2y + 1,14.2 = 0,91.2 + x + 0,3 (2)

Giải hệ được x = 0,66 và y = 0,25

Khi cho a mol X tác dụng với KOH thì: n_KOH = n_COO = 0,25 mol => m_KOH = 0,25.56 = 14 gam

Đáp án D

Phương pháp giải:

- Khi X + 4 mol HCl => X có 4 mol N => số N trong A, B

- Khi X + 4 mol NaOH => X có 4 mol COOH => số nhóm COOH trong B

=> Công thức tổng quát của A và B

(Amin: C_nH_2n+2+mN_m ; Amino axit: C_nH_2n+2+m-2kO_2kN_m)

Dựa vào phản ứng cháy => số mol N trong X và khối lượng X

=> n_HCl = n_N => Bảo toàn khối lượng: m_muối = m_X + m_HCl

Lời giải chi tiết:

- Khi X + 4 mol HCl => X có 4 mol N => A là diamin và B có 1 nhóm NH₂

- Khi X + 4 mol NaOH => X có 4 mol COOH => B có 2 nhóm COOH

Vậy X gồm: C_nH_2n+4N₂ và C_mH_2m-1O₄N

- Phản ứng cháy: n_O2 = 38,976: 22,4 = 1,74 mol ; n_N2 = 5,376: 22,4 = 0,24 mol

Tỷ lệ mlol trong X là: n_A  = x mol ; n_Y = 2x mol

            C_nH_2n+4N₂  + (1,5n + 1)O₂ → nCO₂ + (n + 2)H₂O + N₂

Mol               x

            C_mH_2m-1O₄N + (1,5m – 2,25)O₂ → mCO₂ + (m – 0,5)H₂O + 0,5N₂

Mol                  2x

=> n_N2 = x + 0,5.2x = 0,24 => x = 0,12 mol

n_O2 = 0,12.(1,5n + 1) + 0,24.(1,5m – 2,25) = 1,74

=> n + 2m = 12

Ta có: m_X = 0,12(14n + 28) + 0,24(14m + 77) = 1,68(n + 2m) + 21,84 = 42g

Bảo toàn N: n_N(X) = 2n_N2 = 0,48 mol

- Khi X + HCl: n_HCl = n_N = 0,48 mol

Bảo toàn khối lượng: m_muối = m_X + m_HCl  =42 + 0,48.36,5 = 59,52g (Gần nhất với giá trị 60g)

Đáp án D

Lời giải chi tiết:

*Xét phản ứng của X và NaOH: X + NaOH → Muối + H₂O

n_COOH = n_{NaOH pư} = n_H2O = 0,5 mol

BTKL: m_X = m _muối + m_H2O - m_NaOH = 41,05 + 0,5.18 - 0,5.40 = 30,05 gam

*Xét phản ứng đốt cháy X trong O₂:

n_O2 = 0,7875 mol; n_CO2+N2 = 0,925 mol

Đặt số mol của CO₂, H₂O, N₂ lần lượt là x, y, z (mol)

+ BTKL: m_X + m_O2 = m_CO2 + m_H2O + m_N2 => 30,05 + 0,7875.32 = 44x + 18y + 28z (1)

+ BTNT "O": n_O(X) + n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O => 2.0,5 + 2.0,7875 = 2x + y (2)

+ n_CO2+N2 = x + z = 0,925 (3)

Giải hệ (1) (2) (3) được x = 0,85; y = 0,875; z = 0,075

- Khi đốt axit no, đơn chức, mạch hở ta thu được số mol H₂O bằng số mol CO₂ nên sự chênh lệch số mol của CO₂ và H₂O là do Gly và Glu gây ra.

Giả sử C₂H₅O₂N (a mol) và C₅H₉O₄N (b mol)

C₂H₅O₂N → 2CO₂ + 2,5H₂O => n_H2O - n_CO2 = 0,5n_Gly (*)

C₅H₉O₄N → 5CO₂ + 4,5H₂O => n_H2O - n_CO2 = -0,5n_Glu (**)

Cộng (*) và (**) được: ∑n_H2O - ∑n_CO2 = 0,5n_Gly - 0,5n_Glu => 0,5a - 0,5b = 0,875 - 0,85 (4)

Mặt khác, BTNT "N": n_Gly + n_Glu = 2n_N2 => a + b = 2.0,075 (5)

Giải hệ (4) và (5) được a = 0,1 và b = 0,05

Suy ra: n_RCOOH = n_NaOH - n_Gly - 2n_Glu = 0,5 - 0,1 - 2.0,05 = 0,3 mol

BTNT "C": n_C(RCOOH) = n_CO2 - 2n_Gly - 5n_Glu = 0,85 - 2.0,1 - 5.0,05 = 0,4 mol

=> Số C trung bình = 0,4 : 0,3 = 1,33

Do 2 axit là đồng đẳng kế tiếp nên 2 axit là HCOOH (u mol) và CH₃COOH (v mol)

Giải hệ: n_RCOOH = u + v = 0,3 và n_C(RCOOH) = u + 2v = 0,4 được u = 0,2 và v = 0,1

=> %m_CH3COOH = (0,1.60/30,05).100% = 19,97% gần nhất với 20%

Đáp án D

Phương pháp giải:

Glyxin = COO + NH₃ + CH₂

Alanin = COO + NH₃ + 2CH₂

Axit glutamic = 2COO + NH₃ + 3CH₂

Etylamin = NH₃ + 2CH₂

→ Ta quy đổi hỗn hợp thành: COO, NH₃, CH₂ với \({n_{COO}} = {n_{K{\rm{O}}H}}\)

Lời giải chi tiết:

Glyxin = COO + NH₃ + CH₂

Alanin = COO + NH₃ + 2CH₂

Axit glutamic = 2COO + NH₃ + 3CH₂

Etylamin = NH₃ + 2CH₂

→ Ta quy đổi hỗn hợp thành: COO, NH₃, CH₂ với \({n_{COO}} = {n_{K{\rm{O}}H}} = 0,35(mol)\)

- Tóm tắt sơ đồ đốt cháy X:

\(33,32(g)\left\{ \begin{array}{l}COO:0,35\\N{H_3}:a\\C{H_2}:b\end{array} \right. + {O_2} \to \left\{ \begin{array}{l}C{O_2}\\{N_2}\\{H_2}O:1,4\end{array} \right.\)

(1) m_X = 0,35.44 + 17a + 14b = 33,32

(2) BTNT "H" → 3a + 2b = 2.1,4

Giải hệ trên thu được a = 0,42 và b = 0,77

Bảo toàn nguyên tố N ta có: \({n_{ - N{H_2}(X)}} = {n_{N{H_3}}} = 0,42(mol)\)

- Cho X phản ứng với HCl:

X + HCl → Muối

\( \to {n_{HCl}} = {n_{N{H_2}}} = 0,42(mol)\)

BTKL: m_muối = m_X + m_HCl = 33,32 + 0,42.36,5 = 48,65 (g)

Đáp án A