30 bài tập vận dụng về xác định CTCT của dẫn xuất amin, amino axit có đáp án và lời giải chi tiết

Lời giải chi tiết:

- X là CH₂NH₂COOH:

+ HCl ---> ClNH₃CH₂COOH

+ Na₂O  ---> H₂NCH₂COONa + H₂O

- Y là CH₃CH₂NO₂:

CH₃CH₂NO₂ + [H] ---> CH₃CH₂NH₂ (Y₁)                      

CH₃CH₂NH₂  + H₂SO₄ ---> CH₃CH₂NH₃HSO₄  (Y₂)

CH₃CH₂NH₃HSO₄ + 2NaOH  → CH₃CH₂NH₂ + Na₂SO₄ + H₂O

- Z là CH₃COONH₄:

CH₃COONH₄ + NaOH → CH₃COONa + NH₃ + H₂O

Đáp án D

Phương pháp giải:

Từ CTCT viết được CTCT của X là CH₃CH₂NH₃NO₃.

Viết PTHH của X và NaOH => CTCT của Y.

Lời giải chi tiết:

X là muối của axit nitric: CH₃CH₂NH₃NO₃

PTHH: CH₃CH₂NH₃NO₃ + NaOH → CH₃CH₂NH₂ + NaNO₃  + H₂O

=> Y là etylamin, M_Y = 45

Đáp án C

Lời giải chi tiết:

CH₃CH₂NH₃OCOONH₄ thỏa mãn vì + NaOH tạo etylamin và amoniac đều là khí làm quì ẩm hóa xanh; trong đó etylamin phản ứng với HNO₂ tạo N₂; chất vô cơ sau phản ứng chính là Na₂CO₃.

Đáp án D

Phương pháp giải:

+ Các metyl amin, etyl amin, đimetyl amin, trimetyl amin là các chất khí ở điều kiện thường.

+  So sánh số mol của amin và NaOH để biết chất nào phản ứng hết, chất nào còn dư. Tính toán theo lượng chất phản ứng hết

Lời giải chi tiết:

Từ dữ kiện đề cho ta có: X phải là muối nitrat của amin thể khí

=> X là C₂H₅NH₃NO₃ hoặc (CH₃)₂NH₂NO₃

Do các phản ứng tương tự nhau nên chỉ cần xét 1 TH

C₂H₅NH₃NO₃ + NaOH → C₂H₅NH₂ + NaNO₃ + H₂O

=> chất rắn gồm: 0,1 mol NaNO₃ và 0,1 mol NaOH dư

=> m = 12,5 gam

Đáp án B

Lời giải chi tiết:

Từ dữ kiện đề bài

=> X phải là muối của axit H₂CO₃ và ancol dễ bay hơi và amin

Các công thức muối axit có cấu tạo thỏa mãn là:

CH₃-CH₂-CH₂-NH₃HCO₃

CH₃-CH₂-NH₂(CH₃)HCO₃

CH₃-CH(CH₃)-NH₃HCO₃

(CH₃)₃-NHHCO₃

=> có 4 công thức

Đáp án A

Lời giải chi tiết:

Do sau khi phản ứng với NaOH tạo lượng 2 loại muối lớn hơn khối lượng của X

=> X được tạo từ phản ứng trùng ngưng 2 phân tử amino axit => CTCT phù hợp của X là:

H₂N-CH₂-CO-NH-CH₂-CH₂-COOH

H₂N-CH₂-CO-NH-CH(CH₃)-COOH

H₂N-CH₂-CH₂-CO-NH-CH₂-COOH

H₂N-CH(CH₃)-CO-NH-CH₂-COOH

Đáp án A

Phương pháp giải:

+ Viết PTHH, tính toán theo PTHH

Lời giải chi tiết:

X có CTPT C₃H₁₂N₂O₃. X tác dụng với dung dịch NaOH (đun nóng nhẹ) hoặc HCl đều có khí thoát ra => X có thể là  NH₄O-COONH₃C₂H₅ hoặc (CH₃NH₃)₂CO₃ nhưng chất rắn thu được 2 tường hợp là như nhau.

NH₄O-COONH₃C₂H₅ + 2NaOH  → NaO-COONa + NH₃ + C₂H₅NH₂ + 2H₂O

n_X = 0,15 mol; n_NaOH = 0,4 mol

=> NaOH dư 0,1 mol

=> m = m_NaOH + m _NaO-COONa = 19,9 gam

Đáp án C

Lời giải chi tiết:

Khi X + NaOH => thay thế 1 gốc CH₃ thành 1 gốc Na => X là H₂N-CH₂-COOCH₃

Khi Y + NaOH => thay thế 1 gốc NH₄ thành 1 gốc Na => Y là CH₂=CH-COONaNH₄

Đáp án B

Phương pháp giải:

+ C₂H₁₀O₃N₂, C₂H₇O₂N độ bất bão hòa không đúng trong trường hợp này => muối

+ Lập hệ 2 ẩn 2 phương trình giữa số mol hỗn hợp khí và khối lượng hỗn hợp X => giải ra đáp án

Lời giải chi tiết:

Để thỏa mãn yêu cầu đề bài thì CTCT của:

Y: NH₄OCOONH₃CH₃ (a mol)

Z: HCOONH₃CH₃ (b mol) hoặc CH₃COONH₄

Khi phản ứng NaOH tạo Na₂CO₃ và HCOONa hoặc CH₃COONa

\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}2a + b = 0,25\\110a + 77b = 14,85\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}a = 0,1\\b = 0,05\end{array} \right.\)

+) Nếu là HCOONa

NH₄OCOONH₃CH₃ + 2NaOH → Na₂CO₃ + NH₃ + CH₃NH₂ + 2H₂O

0,1                            →                   0,1

HCOONH₃CH₃ + NaOH → HCOONa + NH₃CH₂ + H₂O

0,05                  →                   0,05

=> m _muối  = m_Na2CO3 + m_HCOONa = 0,1.106 + 0,05.68 = 14 gam (không có đáp án)

+) Nếu là CH₃COONa

NH₄OCOONH₃CH₃ + 2NaOH → Na₂CO₃ + NH₃ + CH₃NH₂ + 2H₂O

0,1                            →                   0,1

CH₃COONH₄ + NaOH → CH₃COONa + NH₄ + H₂O

0,05                  →                   0,05

=> m _muối  = m_Na2CO3 + m_CH3COONa = 0,1.106 + 0,05.82 = 14,7 gam

Đáp án C

Lời giải chi tiết:

X có dạng RNH₃NO₃

PTHH: RNH₃NO₃ + NaOH → RNH₂ + NaNO₃ + H₂O

                 0,03 ←                                      0,03            (mol)

=> m = 0,03.122 = 3,66 gam

Đáp án B

Phương pháp giải:

Viết PTHH, tính theo PTHH

Lời giải chi tiết:

n_X = 10,3 : 103 = 0,1 mol

X tác dụng NaOH tạo khí Y nên X: R₁COOH₃NR₂

Dung dịch Z làm mất màu nước Brom nên R₁ có liên kết đôi C=C, suy ra R₁ ≥  27 (1)

Khí Y làm giấy quì tím ẩm hóa xanh nên Y: R₂NH₂ và M_Y > 29  => R₂ + 16 > 29

=> R₂ > 13 (2)

Ta có:  M_X =  R₁ + R₂ + 67 = 103 suy ra R₁ + R₂ = 42 (3)

Từ (1), (2), (3) => R₁ =  27 (CH₂=CH-) và R₂ = 15 (CH₃-)

CH₂=CH-COONH₃CH₃ + NaOH → CH₂=CH-COONa + CH₃NH₂ ↑ + H₂O

0,1mol                                                             0,1 mol

Giá trị m = 0,1.94 = 9,4 gam

Đáp án B

Lời giải chi tiết:

CTCT của X là: CH₃CH₂NH₃NO₃

CH₃CH₂NH₃NO₃ (X) + NaOH →  CH₃CH₂NH₂ (Y)+ NaNO₃  + H₂O

Vậy M_Y = 45 g/mol.

Đáp án C

Phương pháp giải:

+ Viết PTHH, tính toán theo PTHH

Lời giải chi tiết:

Ta có: n_X = 1,82/91 = 0,02 (mol)

X là muối của axit cacboxylic đơn chức và gốc amin: RCOONH₃R’

RCOONH₃R’   + NaOH  →  RCOONa + R’NH₂  + H₂O

0,02                             →    0,02

Do đó R + 67 = 1,64/0,02 = 82 => R = 15 (CH₃)

Vậy công thức phân tử của X là: CH₃COONH₃CH₃

Đáp án B

Phương pháp giải:

Viết PTHH, tính toán theo PTHH.

Lời giải chi tiết:

CTPT: C₂H₇NO₂.

PTHH:  CH₃COONH₄ + NaOH → CH₃COO Na + NH₃  + H₂O  (*)

 (mol)             x                    x                     x               x          x

              HCOOH₃NCH₃ + NaOH → HCOO Na + CH₃NH₂   + H₂O  (2*)

  (mol)              y                    y                  y                  y               y

Theo (*), (2*): n_Z = 0,2 (mol) = n_NaOH = n_H2O = n_hhX

m _muối = 77.0,2 + 40.0,2 - 18.0,2 - 13,75.2.0,2 = 14,3 (gam)

Đáp án B

Phương pháp giải:

+ C₂H₇NO₂ có phản ứng tráng gương phải là este của axit focmic.

+ Viết PTHH, tính toán theo PTHH

Lời giải chi tiết:

Hợp chất X có công thức C₂H₇NO₂ có phản ứng tráng gương → có công thức cấu tạo: HCOOH₃NCH₃

PTHH : HCOOH₃NCH₃+ NaOH → HCOONa + CH₃NH₂  + H₂O

                  0,15 mol                             0,15 mol

m = 68.0,15 = 10,2 gam

Đáp án D

Phương pháp giải:

Bảo toàn khối lượng.

Lời giải chi tiết:

Theo bài ra A có CTCT: HCOONH₄  → B có công thức cấu tạo: HCOOH₃NCH₃  (Vì sau phản ứng chỉ tạo ra một muối duy nhất là HCOONa)

n _HCOONa = 0,04 mol → m khí = 0,04.27,5 = 1,1 gam 

m_H2O = 0,04.18 = 0,72 gam

m_NaOH = 0,04.40 = 1,6 gam

Theo ĐLBT khối lượng ta có: m_X = 2,72 + 1,1 + 0,72 - 1,6 = 2,94 gam

Đáp án B

Phương pháp giải:

Đặt công thức của X có dạng R₁OOCR(NH₂)COOR₂ ( giả sử R₁ < R₂)

R₁OOCR(NH₂)COOR₂ + 2NaOH → NaOOCR(NH₂)COONa + R₁OH + R₂OH

Vì khối lượng muối thu được sau phản ứng lớn hơn khối lượng của X nên tổng trung bình gốc ancol R₁ và R₂ phải nhỏ hơn phân tử khối của Na

→ chắc chắn phải chứa 1 gốc R₁ là CH₃, biện luận tìm ra được R₂ =?

Sau đó áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng

m_tăng = m_muối - m_X = m_Na - m_R1 - m_R2

Lời giải chi tiết:

X là este 2 chức của aminoaxit và 2 ancol

Đặt công thức của X có dạng R₁OOCR(NH₂)COOR₂ ( giả sử R₁ < R₂)

R₁OOCR(NH₂)COOR₂ + 2NaOH → NaOOCR(NH₂)COONa + R₁OH + R₂OH

Vì khối lượng muối thu được sau phản ứng lớn hơn khối lượng của X nên tổng trung bình gốc ancol R₁ và R₂ phải nhỏ hơn phân tử khối của Na

→ chắc chắn phải chứa 1 gốc R₁ là CH₃

Ta có: phân tử khối của 2 gốc ancol: \({{15 + {R_2}} \over 2} < 23 \to {R_2} < 31\) vậy R₂ chỉ có thể là C₂H₅- (29) là thỏa mãn

→ este có dạng: CH₃OOCR(NH₂)COOC₂H₅: a (mol)

CH₃OOCR(NH₂)COOC₂H₅ + 2NaOH → NaOOCR(NH₂)COONa + CH₃OH + C₂H₅OH

a                                                             → a (mol)

áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng ta có:

m_muối - m_X = m­_Na - m_CH3 - m_C2H5

→ (m+1) - m = (23.2 - 15 - 29)a

→ 1 = 2a

→ a =0,5 (mol)

→ m = m_C8H15O4N = 0,5. 189 = 94,5 (g)

Đáp án B

Phương pháp giải:

viết CTCT của X, xác định công thức của amin thu được.

Đổi số mol amin, tính số mol X và số mol muối theo số mol amin. Từ đó tính được a, b và a +b =?

Lời giải chi tiết:

CTCT của X: HCOO[CH₂]₂CH(NH­₂)-COO-NH₃-C₃H₇

PTHH:HCOO[CH₂]₂CH(NH­₂)-COO-NH₃-C₃H₇ + 2NaOH → NaCOO[CH₂]₂CH(NH­₂)-COONa + C₃H₇NH₂ + H₂O

                                (X)                                                                             (Muối)

n_C3H7-NH2 = 8,85 : 59 = 0,15 (mol)

Theo PTHH: n_X = n_muối = n_C3H7-NH2 = 0,15 (mol)

→ a = m_X = n_X. M_X = 0,15.206 =30,9 (g)

→ b = m_muối = n_muối. M_muối = 0,15.191 = 28,65 (g)

⟹ a + b = 30,9 + 28,65 = 59,55 (g)

Đáp án A

Phương pháp giải:

M_T = 31 (g/mol) ⟹ T là amin CH₃NH₂

Đặt X có dạng: ACOO-NH₃-B-COO-NH₃CH₃: x(mol)

Y có dạng: H- (NH-B-CO)₃-OH: y (mol)

Lập hệ với số mol hh P và số mol NaOH tìm được từng giá trị x, y =?

Sử dụng BTKL tìm được mối liên hệ giữa A, B ⟹ chạy giá trị A, B thỏa mãn.

Xét các phát biểu đúng, sai.

Lời giải chi tiết:

M_T = 15,5×M_H2 = 15,5×2 = 31 (g/mol) ⟹ T là amin CH₃NH₂

0,5 mol P + 0,12 mol NaOH → CH₃NH₂ + 107,7 gam hh Z gồm muối amino axit E + muối axit đơn chức G

⟹ Đặt X có dạng: ACOO-NH₃-B-COO-NH₃CH₃: x(mol)

Y có dạng: H- (NH-B-CO)₃-OH: y (mol)

PTHH: ACOO-NH₃-B-COO-NH₃CH₃ + 2NaOH → ACOONa + NH₂-B-COONa + CH₃NH₂ + 2H₂O

             H- (NH-B-CO)₃-OH + 3NaOH → NH₂-B-COONa + 3H₂O

Ta có hệ: \(\left\{ \begin{array}{l}{n_P} = x + y = 0,5\\{n_{NaOH}} = 2x + 3y = 1,2\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0,3\\y = 0,2\end{array} \right.\)

Z gồm: ACOONa: x (mol) = 0,3 (mol); NH₂-B-COONa: x + 3y = 0,9 (mol)

m­_Z = 0,3 (A + 67) + 0,9 (B + 83) = 107,7

⟹ A + 3B = 43

⟹ A = 1 và B = 14 là nghiệm duy nhất

Vậy X là: HCOO-NH₃-CH₂-COO-NH₃CH₃: 0,3 (mol)

Y là: (Gly)₃ : 0,2 (mol)

Xét cá phát biểu:

(1) sai, m_P = 0,3.152 + 0,2.189 = 83,4 (g)

(2) sai, %m_Y = [(0,2.189)/83,4].100% = 45,32%

(3) đúng, %m_X = [(0,3.152)/83,4].100% = 54,68%

(4) đúng, n_G: n_E = 0,9 : 0,3 = 3 : 1

(5) đúng, n_X : n_Y = 0,3:0,2 = 3:2

⟹ có 3 phát biểu đúng

Đáp án B

Phương pháp giải:

+ Viết PTHH, tính theo PTHH

Lời giải chi tiết:

Dễ dàng suy ra X có công thức cấu tạo là CH₃NH₃NO₃

Ta có: nX = nk = 0,1 => m_m’ = 0, 1.(23 + 62) = 8,5 gam

Đáp án B

Phương pháp giải:

Độ bất bão hòa: k = (2C + 2 + N – H)/2 = (2.8 + 2 + 1 – 15)/2 = 2

=> X là este no, được tạo bởi 1 aminoaxit (có 2 nhóm –COOH, 1 nhóm –NH₂) và 2 ancol

=> Muối có dạng C_nH_2n+2+1-2._2-2O₄NNa₂ hay C_nH_2n-3O₄NNa₂

Do khối lượng muối tăng nên M muối > M_X => 14n + 121 > 189 => điều kiện của n (*)

Mà các ancol khác nhau nên số C trong đuôi ancol ≥ 3 => Số C của aminoaxit ≤ 5 (**)

Từ (*) và (**) suy ra giá trị n

Lời giải chi tiết:

Độ bất bão hòa: k = (2C + 2 + N – H)/2 = (2.8 + 2 + 1 – 15)/2 = 2

=> X là este no, được tạo bởi 1 aminoaxit (có 2 nhóm –COOH, 1 nhóm –NH₂) và 2 ancol

=> Muối có dạng C_nH_2n+2+1-2._2-2O₄NNa₂ hay C_nH_2n-3O₄NNa₂

Do khối lượng muối tăng nên M muối > M_X => 14n + 121 > 189 => n > 4,85 (*)

Mà các ancol khác nhau nên số C trong đuôi ancol ≥ 3 => Số C của aminoaxit ≤ 5 (**)

(*) và (**) => n = 5

Vậy muối là C₅H₇O₄NNa₂

C₈H₁₅O₄N → C₅H₇O₄NNa₂

     1 mol            1 mol           => m tăng = 191 – 189 = 2 (g)

   0,5 mol                        ←        m tăng = 1 (g)

=> m = 0,5.189 = 94,5 gam

Đáp án D

Phương pháp giải:

Do thu được 2 amin no kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng nên suy ra Y là C₂H₅NH₃OOC-COONH₃CH₃

=> Muối có 2C => ancol có 1C

=> CTCT của X

Lời giải chi tiết:

Do thu được 2 amin no kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng nên suy ra Y là C₂H₅NH₃OOC-COONH₃CH₃

=> Muối có 2C => ancol có 1C

=> X là CH₃COONH₃-CH₂-COOCH₃

Vậy muối G gồm:

KOOC-COOK (0,15 mol)

H₂N-CH₂-COOK (0,1 mol)

CH₃-COOK (0,1 mol)

%m KOOC-COOK = \({{0,15.166} \over {0,15.166 + 0,1.113 + 0,1.98}}.100\% \) = 54,13%

Đáp án C

Phương pháp giải:

X + NaOH thu được muối Natri và 3 khí làm xanh quì tím ẩm

=> T gồm 3 khí chứa Nito (NH₃, amin)

=> Biện luận công thức cấu tạo của 2 chất X và Y

=> tên 3 khí => Tính toán theo phương trình phản ứng + NaOH

=> m

Lời giải chi tiết:

X + NaOH thu được muối Natri và 3 khí làm xanh quì tím ẩm

=> T gồm 3 khí chứa Nito (NH₃, amin)

=> X chỉ có thể chứa 2 muối là Y: NH₄OCOONH₃CH₃ và Z: NH₄OCOONH₃C₂H₅

Vậy T gồm NH₃ , CH₃NH₂ và C₂H₅NH₂

n_T = 5,6: 22,4 = 0,25 mol

Gọi số mol Y và Z lần lượt là a và b

            NH₄OCOONH₃CH₃ + 2NaOH → NH₃ + CH₃NH₂ + Na₂CO₃ + 2H₂O

Mol                  a                      →                a  →         a    →    a

            HCOONH₃C₂H₅  +  NaOH → C₂H₅NH₂ + HCOONa + H₂O

Mol                  b                      →                 b   →      b

=> m_X = 110a + 91b = 15,55

Và n_khí = 2a + b = 0,25

=> a = 0,1 ; b = 0,05 mol

M gồm muối: HCOONa (0,05 mol) và Na₂CO₃ (0,1 mol)

=> m_M = 0,05.68 + 106.0,1 = 14g

Đáp án C  

Phương pháp giải:

CTCT của A là: CH₃NH₃HCO₃ => Khí Z là CH₃NH₂

Do sau phản ứng chỉ thu được CH₃NH₂ => B có CTCT là: HOCH₂COONH₃CH₃

Lời giải chi tiết:

n_Z = 0,25 mol

CTCT của A là: CH₃NH₃HCO₃ => Khí Z là CH₃NH₂

Do sau phản ứng chỉ thu được CH₃NH₂ => B có CTCT là: HOCH₂COONH₃CH₃

Đặt số mol của A và B lần lượt là a, b (mol)

PTHH:

CH₃NH₃HCO₃ + 2NaOH → Na₂CO₃ + CH₃NH₂ + 2H₂O

         a                                          a                 a

HOCH₂COONH₃CH₃ + NaOH → HOCH₂COONa + CH₃NH₂ + H₂O

                b                         b                   b                    b

Theo đề bài ta có hệ phương trình:

+ n_Z = n_CH3NH2 => a + b = 0,25 (1)

+ m _{chất rắn} = m_Na2CO3 + m_HOCH2COONa => 106a + 98b = 25,3 (2)

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

=> m = 0,1.93 + 0,15.107 = 25,35 gam gần nhất với 25,6 gam

Đáp án C

Lời giải chi tiết:

Đáp án A

Lời giải chi tiết:

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:

Muối nitrat của amin

       Công thức phân tử chung của muối có dạng: C_nH_2n+4 O₃N₂ (n≥1) . Là muối của bazơ yếu ( C_nH_{2n + 3}N )  và axit  mạnh   ( HNO₃ ) nên muối  có tính axit yếu. Muối tác dụng với dung dịch kiềm tạo muối nitrat + amin + nước

                        C_nH_2n+3NH⁺NO₃^-     +  NaOH    ® C_nH_2n+3N  + H₂O + NaNO₃

Đặc điểm: phản ứng với NaOH thu được muối vô cơ và khí làm xanh quì tím ẩm

Lời giải chi tiết:

X + NaOH -> Y hữu cơ đơn chức + các chất vô cơ

C₂H₅NH₃NO₃ + NaOH -> C₂H₅NH₂ + NaNO₃ + H₂O

0,2 mol            ->                     0,2 mol

=> m_Y = 9,0g

Đáp án B

Lời giải chi tiết:

X có CTCT : NO₃NH₃-C₂H₄-NH₃HCO₃

NO₃NH₃-C₂H₄-NH₃HCO₃ + 3NaOH -> C₂H₄(NH₂)₂ + NaNO₃ + Na₂CO₃ + 3H₂O

            0,15                             0,45                 0,15            0,15          0,15 (mol)

=> n_{NaOH dư} = 0,15 mol => m_rắn = 34,650g

Đáp án A