I. LÍ DO CHỌN SÁNG KIẾN
Trong những năm gần đây, các phương pháp giải nhanh toán hóa học không
ngừng phát triển, đây là hệ quả tất yếu khi Bộ giáo dục và đào tạo triển khai hình thức
thi trắc nghiệm với bộ môn Hóa học. Với hình thức thi trắc nghiệm, trong một khoảng
thời gian rất ngắn học sinh phải giải quyết được một lượng khá lớn các câu hỏi, bài tập.
Điều này không những yêu cầu các em phải nắm vững, hiểu rõ kiến thức mà còn phải
thành thạo trong việc sử dụng các kỹ năng giải bài tập và đặc biệt phải có phương pháp
giải hợp lý cho từng dạng bài tập. Từ thực tế trong kỳ thi THPTQG, nhiều em học sinh
có kiến thức khá vững nhưng kết quả vẫn không cao, lý do chủ yếu là các em giải các
bài toán theo phương pháp truyền thống, việc này rất mất thời gian nên hiệu quả không
cao trong việc làm bài trắc nghiệm. Vì vậy việc nghiên cứu , tìm tòi và xây dựng các
phương pháp giải nhanh các bài tập hóa học là một việc rất cần thiết để giúp các em
đạt kết quả cao trong các kỳ thi.
Trong quá trình giảng dạy, tôi phát hiện thấy nhiều em học sinh gặp khó khăn trong
việc giải quyết các bài toán Aminoaxit hoặc giải ra được kết quả theo phương pháp
truyền thống nhưng mất nhiều thời gian.
- Đây là bài tập rất hay gặp trong các đề thi những năm gần đây. Vì vậy: Việc
phân loại và đưa ra phương pháp giải bài tập là quan trong và cần thiết. Do đó tôi xin
mạnh dạn trình bày kinh nghiệm trong việc " Phân loại và phương pháp giải bài tập
định lượng aminoaxit”. Việc phân loại được các dạng bài tập này, giúp các em giải ra
kết quả nhanh nhất, để đạt kết quả cao trong quá trình kiểm tra cũng như thi tốt nghiệp
THPT QG, lấy kết quả xét vào các trường đại học.
b mol H2O (b > a). Mặt khác, cho 0,2 mol Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit 9 X vào 1 lít dung dịch hỗn hợp KOH 0,4M và NaOH 0,3M, thu được dung dịch Y. Thêm dung dịch HCl dư vào Y, thu được dung dịch chứa 75,25 gam muối. Giá írị của b là A. 0,54. B. 0,42. C. 0,48. D. 0,30. (Trích đề thi THPTQG 2017- mã đề 204) Phân tích Ta coi dung dịch Y gồm H2NCxHy(COOH)t 0,2 mol HCl Dung dịch Z +H3NCxHy(COOH)t0,2 mol KOH 0,4 mol; NaOH 0,3 mol dư K+ 0,4 mol; Na+ 0,3 mol Cl- a mol Bảo toàn điện tích: a = 0,9 mol mmuối = 0,2.M H 3 NC x H y (COOH) t + 0,4.39 + 0,3.23 + 0,9.35,5 = 75,25 gam M H 3 NC x H y (COOH) t = 104 đvC M H 2 NC x H y (COOH) t = 103 đvC 16+ 12x +y +45 t = 103 Nghiệm duy nhất đúng t=1; x=3 và y=6 Công thức cấu tạo thu gọn của X: H2N-C3H6-COOH Công thức phân tử của X: C4H9O2N nC 4 H 9 O 2 N = 103 36,12 = 0,12 mol Số mol nước thu được khi đốt cháy 0,12 mol X: b = nH 2 O = 2 9 nC 4 H 9 O 2 N = 0,54 mol Đáp án A. Ví dụ 4: Cho 21 gam hỗn hợp gồm glyxin và axit axetic tác dụng vừa đủ với dung dịch KOH, thu được dung dịch X chứa 32,4 gam muối. Cho X tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là A. 50,65. B. 44,65. C. 22,35. D. 33,50. Phân tích Sơ đồ tổng quát: R-COOH + KOH RCOOK + H2O Bảo toàn khối lượng: maxit + mKOH = mmuối + mH 2 O nKOH = 38 214,32 = 0,3 mol = naxit Đặt naxit axetic = a mol ; nglyxin = b mol Ta có hệ phương trình: a + b = 0,3 (1) 60a + 75 b = 21 (2) Giải hệ (1,2): a = 0,1 mol và b=0,2 mol Ta coi dung dịch X gồm CH3–COOH 0,1 mol HCl Dung dịch Y +H3N–CH2 –COOH 0,2 mol H2N–CH2 –COOH 0,2 mol dư K+ 0,3 mol; Cl- a mol KOH 0,3 mol Bảo toàn điện tích: a = 0,5 mol Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit 10 mmuối = 0,2.76 + 0,3.39 + 0,5.35,5 = 44,65 gam Đáp án B. Ví dụ 5: X là một α-amino axit no (phân tử chỉ có 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm - COOH). Cho 0,3 mol X tác dụng với dung dịch chứa 0,5 mol HCl thu được dung dịch Y. Thêm 1 mol NaOH vào Y, sau phản ứng đem cô cạn thu được 78,95 gam chất rắn. X là A. glyxin. B. alanin. C. valin. D. lysin. Phân tích Đặt công thức của X là: H2N – R– COOH H2N – R– COOH H Dung dịch Y OH Dung dịch Z Ta coi dung dịch Y gồm H2N – R– COOH 0,3 mol NaOH Dung dịch Z H2N – R–COO - 0, 3 mol HCl 0,5 mol 1 mol Na+ 1 mol; Cl- 0, 5 mol OH- dư 0, 2 mol nOH pu = naminoaxit + nH = 0,3 + 0,5 = 0,8 mol nOH dư = 1-0,8=0,2 mol m chất rắn khan = 0,3. (MR + 60) + 1.23+ 0,5.35,5 + 0,2.17 = 78,95gam MR = 56 đvC là gốc C4H8-; X là một α-amino axit X có CTCT: CH3-CH(CH3)-CH(NH2)-COOH (valin) Đáp án C. Ví dụ 6: Cho 0,3 mol hỗn hợp axitglutamic và glyxin vào dung dịch 400 ml HCl 1M thu được dung dịch Y. Y tác dụng vừa đủ 800 ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch Z. Làm bay hơi Z thu được m (g) rắn khan? A. 61,9 gam B. 55,2 gam C. 31,8 gam D. 28,8 gam Phân tích Ta coi dung dịch Y gồm H2N – C3H5 (COOH)2 a mol NaOH Dung dịch Z H2N – C3H5 (COO -)2 a mol H2N – CH2 COOH b mol 0,8 mol H2N – CH2 COO - b mol HCl 0,4 mol Na+ 0,8 mol; Cl- 0,4 mol Dễ thấy: nOH = 0,4 + 2a + b = 0,8 (1) Theo giả thiết: a + b = 0,3 (2) Giải hệ (1,2) a = 0,1 mol và b = 0,2 mol mchất rắn = 0,1.145 + 0,2.74 + 0,8.23 + 0,4.35,5 = 61,9 gam Đáp án A. Ví dụ 7: Amino axit X có công thức (H2N)2C3H5COOH. Cho 0,02 mol X tác dụng với 200 ml dung dịch hỗn hợp H2SO4 0,1M và HCl 0,3M thu được dung dịch Y. Cho Y phản ứng vừa đủ với 400 ml dung dịch NaOH 0,1M và KOH 0,2M, thu được dung dịch chứa m gam muối tan. Giá trị của m là A. 6,38. B. 10,45. C. 10,43. D. 8,09. Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit 11 Phân tích Ta coi dung dịch Y gồm (H2N)2C3H5COOH 0,02 mol OH Dung dịch Z + H2O H2SO4 0,02 mol và HCl 0,06 mol 0,12 mol m gam muối tan = ? Vì Y phản ứng vừa đủ với 400 ml dung dịch NaOH 0,1M và KOH 0,2M, nH (axit) = nOH (bazơ) = nH 2 O = 0,12 mol Bảo toàn khối lượng : mamino axit + mHCl + mH 2 SO 4 + mNaOH + mKOH = mmuối + OHm 2 mmuối = 0,02.118+ 0,06.36,5 + 0,02.98 + 0,04.40 + 0,08.56 - 0,12.18 = 10,43 gam Đáp án C. III.2. Bài tập đốt cháy aminoaxit hoặc este của aminoaxit Phương pháp: *) Đốt cháy một amino axit X: no, 1 nhóm NH2 và 1 nhóm COOH Đặt công thức phân tử của X: CnH2n+1NO2 (n 2 ) CnH2n+1NO2 + 2 5,13 n O2 nCO2 + (n + 2 1 ) H2O + 2 1 N2 Ta có: nCO 2 - nH 2 O = nN 2 = 2 1 n X *) Đốt cháy một aminoaxit X bất kỳ; Đặt công thức phân tử của X: CxHyOzNt (x, y, z, t nguyên dương) Ta có tỉ lê: x:y:z:t = nC : nH : nO : nN = : 12 Cm : 1 Hm : 16 Om 14 Nm Hay x:y:z:t = : 12 %C : 1 %H : 16 %O 14 %N CTĐGN của X CTPT của X Để rút ngắn thời gian chúng ta nên sử dụng bảo toàn nguyên tố và bảo toàn electron 4nC + nH = 2nO + 4nO 2 * LƯU Ý: - Khi đốt cháy một amino axit ngoài không khí thì: - Số C trong amino axit = oaxita CO n n min 2 ; số H trong amino axit = oaxita OH n n min 2 2 Ví dụ minh họa: Ví dụ 1: Hợp chất X được tạo ra từ ancol đơn chức và amino axit chứa một nhóm COOH và một nhóm NH2. X có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản n N 2 sau pư = n N 2 sinh ra do đốt cháy amino axit + nN 2 trong không khí Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit 12 nhất. để đốt cháy hoàn toàn 0,89 gam X cần vừa đủ 1,2 gam O2 và tạo ra 1,32 gam CO2, 0,63 gam H2O. Khi cho 0,89 gam X tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH 1M rồi cô cạn thì khối lượng chất rắn khan thu được là A. 1,37 gam B. 8,57 gam C. 8,75 gam D. 0,97 gam (Trích đề thi thử THPTQG 2020 – Trường THPT Đào Duy Từ) Phân tích Đặt công thức tổng quát của X là H2N-R-COOR ' hay CTPT là CxHyO2N Bảo toàn khối lượng trong phản ứng đốt cháy X: mX + mO 2 = mCO 2 + mH 2 O + mN 2 mN 2 = 0,89+1,2 -1,32-0,63=0,14 gam n N 2 = 28 14,0 0,005 molnX = 0,01 mol x X CO n n 2 = 01,0 03,0 = 3; y X OH n n 2 2 = 7 01,0 07,0 X: C3H7O2N hay H2N-CH2-COO-CH3 Khi cho 0,89 gam X tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH 1M: nX = 0,01 mol; nNaOH = 0,2 mol NaOH dư Bảo toàn khối lượng: mX + mNaOH = m chất rắn + mCH 3 OH m chất rắn = 0,89 + 0,2.40 – 0,01.32 = 8,57 gam Đáp án B. Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn một lượng chất hữu cơ X thu được 3,36 lít khí CO2, 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 có muối H2N-CH2- COONa. Công thức cấu tạo thu gọn của X là A. H2N-CH2-COO-CH3. B. H2N-CH2-COO-C3H7. C. H2N-CH2-COO-C2H5. D. H2N-CH2-CH2-COOH. (Trích đề thi thử THPTQG 2019 – Trường THPT Hướng Hóa) Phân tích Khi X tác dụng với dung dịch NaOH thu được sản phẩm có muối H2N-CH2- COONa. X là aminoaxit hoặc este và X có 1 nguyên tố N nX = nNH 2 = nCOO = 2nN 2 = 0,05 mol Bảo toàn O : 2nCOO + 2nO 2 = 2nC O 2 + nH 2 O n O 2 = 0,1875 mol Bảo toàn khối lượng : mX + m O 2 = mC O 2 + m H 2 O + m N 2 mX = 4,45g MX = 89g X là H2N-CH2-COOCH3 Đáp án A. Ví dụ 3: aminoaxit X mạch hở (trong phân tử chỉ chứa nhóm chức - NH2 và nhóm –COOH). 0,1 mol X phản ứng vừa đủ với 0,1 lít dung dịch HCl 1M. Đốt cháy hoàn toàn a gam X, sản phẩm cháy được hấp thụ hoàn toàn vào 250 gam dung dịch Ba(OH)2 17,1% , sau hấp thụ thu được 27,58 gam kết tủa và 245,82 gam dung dịch Q. Giá trị của a là Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit 13 A. 11,44 B. 9,63 C. 12,35 D. 10,68 Phân tích nBa(OH) 2 = 0,25 mol; nBaCO 3 = 0,14 mol Bảo toàn khối lượng : mCO 2 + mH 2 O + mdd Ba(OH) 2 = mBaCO 3 + mQ mCO 2 + mH 2 O = 23,4g Nếu OH- dưn CO 2 = n BaCO 3 = 0,14 mol nH 2 O = 0,96 mol >> nCO 2 (Loại) có tạo HCO 3 n CO 2 = nOH – n BaCO 3 = 0,36 mol nH2O = 0,42 mol. Số nhóm NH2 = X H n n = 1 => trong X có 1 nhóm NH2 X có dạng : CnH2n+3 – 2aO2aN ( a là số nhóm COOH và a 1) nC : nH = n : (2n + 3 – 2a) = 0,36 : 0,84 = 3 : 7 n + 6a = 9 Nghiệm duy nhất: a = 1 ; n = 3 CTPT của X: C3H7O2N nX = 3 1 n CO 2 = 0,12 mol a = 10,68g Đáp án D. III.3. Bài tập biện luận tìm công thức của hợp chất CxHyOzNt (X) Ví dụ tổng quan: Có 3 đồng phân X, Y, Z có công thức phân tử C4H9O2N. X tác dụng với HCl và NaOH Y H ang sinhđY1 2 4 +H SO Y2 NaOHY1; Z NaOH 1 muối + NH3; X, Y1, Z lần lượt là A. H2N-C2H4-COOCH3; C4H9NH2; C3H5COONH4 . B. C3H5COONH4; H2N-C2H4-COOCH3; C4H9NH2. C. H2N-C3H6-COOH; C4H9NH2; C3H5COONH4. D. H2N-C3H6-COOH; C3H5COONH4; C4H9NH2. Phân tích X (C4H9O2N) vừa tác dụng HCl vừa tác dụng NaOH nên X lưỡng tính, vì vậy X có thể là amino axit hoặc muối amoni của axit hữu cơ đơn chức. Nhưng Z khi tác dụng với NaOH cho 1 muối và NH3 chứng tỏ Z là muối amoni của axit hữu cơ suy ra X là amino axit. Y tác dụng H đang sinh nên Y là hợp chất nitro. Vậy công thức cấu tạo của: X : H2NC3H6COOH ; Y: C4H9NO2 ; Z: C3H5COONH4 Các phản ứng của Y: C4H9NO2 + 6 [H] Fe + HClC4H9NH2 + 2H2O (Y1) Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit 14 2 C4H9NH2 + H2SO4 (C4H9NH3)2 SO4 (Y2) (C4H9NH3)2SO4 + 2NaOH 2C4H9NH2 + 2H2O + Na2SO4 (Y1) Đáp án C. Nhận xét : Với ví dụ trên HỌC SINH không những cần có phương pháp giải mà con phải có kiến thức tổng hợp về cách viết đồng phân. Các hợp chất có thể có của CxHyOzNt (X) +) Amino axit: H2N-R-COOH +) Este của amino axit: H2N-R-COO-R ' +) Muối amoni: Là muối của amoniac hoặc amin với axit vô cơ hoặc axit hữu cơ Ví dụ: RCOO-NH4; RCOO-H3N-R ' ; RNH3-NO3; (RNH3)2CO3,... +) Hợp chất nitro: RNO2 Phương pháp xác định công thức cấu tạo của muối amoni: *) Bước 1 : Nhận định muối amoni Khi thấy hợp chất chứa C, H, O, N tác dụng với dung dịch kiềm giải phóng khí thì đó là dấu hiệu xác định chất cần tìm là muối amoni. *) Bước 2 : Biện luận tìm công thức của gốc axit trong muối amoni - Nếu số nguyên tử O trong muối là 2 hoặc 4 thì đó thường là muối amoni của axit hữu cơ (RCOO- hoặc -OOCRCOO-). - Nếu số nguyên tử O là 3 thì đó thường là muối amoni của axit vô cơ, gốc axit là 2 3 3 3 CO hoaëc H CO hoaëc NO . *) Bước 3 : Tìm gốc amoni từ đó suy ra công thức cấu tạo của muối Ứng với gốc axit cụ thể, ta dùng bảo toàn nguyên tố để tìm số nguyên tử trong gốc amoni, từ đó suy ra cấu tạo của gốc amoni. Nếu không phù hợp thì thử với gốc axit khác. Ví dụ minh họa: Ví dụ 1: Chất X (CnH2n + 4O4N2) là muối amoni của axit cacboxylic đa chức; chất Y (CmH2m + 4O2N2) là muối amoni của một amino axit. Cho m gam E gồm X và Y (có tỉ lệ số mol tương ứng là 7:3) tác dụng hết với lượng dư dung dịch NaOH đun nóng, thu được 0,17 mol etylamin và 15,09 gam hỗn hợp muối. Phần trăm khối lượng của X trong E có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 52. B. 68. C. 71. D. 77. (Trích đề thi THPTQG 2019) Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit 15 2 5 2C H NH 2 2 4 2 3 6 2 4 X 7x n 2.7x 3x 0,17 x 0,1 Y 3x 0,07.(R 134) 0,03.(R' 83) 15,09 R(COONa) 0,07 Muoái R 28 (C H ) 7R 3R' 322NH R'COONa 0,03 R' 42 (C H ) X : C H (COONH 3 2 5 2 X 2 3 6 3 2 5 C H ) 0,07 0,07.208 %m .100 76,63% 0,07.208 0,03.148Y : H NC H COONH C H 0,03 Đáp án D. Ví dụ 2: X có công thức C3H12O3N2. X tác dụng với dung dịch NaOH đun nóng thấy giải phóng khí làm xanh giấy quỳ tím ẩm. Số công thức cấu tạo của X là A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 Phân tích X tác dụng với dung dịch NaOH giải phóng khí, suy ra X là muối amoni. X có 3 nguyên tử O nên gốc axit của X là 23 3 3NO hoaëc HCO hoaëc CO . +) Nếu gốc axit là NO 3 thì gốc amoni là C3H9N +: Không thỏa mãn. Vì amin no có ba nguyên tử C và 1 nguyên tử N thì có tối đa là 9 nguyên tử H. Suy ra gốc amoni có tối đa 10 nguyên tử H. +) Nếu gốc axit là HCO 3 thì gốc amoni là C2H11N 2 : Không thỏa mãn. Giả sử gốc amoni có dạng H2NC2H4NH 3 thì số H cũng chỉ tối đa là 9. +) Nếu gốc axit là CO 23 thì tổng số nguyên tử trong hai gốc amoni là C2H12N2. Nếu hai gốc amoni giống nhau thì cấu tạo là CH3 NH 3 . Nếu hai gốc amoni khác nhau thì cấu tạo là (C2H5 NH 3 , NH 4 hoặc NH 4 ; (CH3)2 NH 3 . Đều thỏa mãn.Vậy X có 3 công thức cấu tạo thỏa mãn: 3 3 2 3 2 5 3 3 4 3 2 2 3 4 (CH NH ) CO ; C H NH CO NH ; (CH ) NH CO NH . Đáp án B. Ví dụ 3: Hợp chất X có công thức phân tử C3H9NO2. Cho 8,19 gam X tác dụng với 100 ml dung dịch KOH 1M. Kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y và khí T có khả năng làm xanh quỳ tím ẩm. Cô cạn dung dịch Y được 9,38 gam chất rắn khan (quá trình cô cạn chỉ có nước bay hơi). Công thức cấu tạo thu gọn của X là A. CH3CH2COOH3NCH3. B. CH3COOH3NCH3. C. CH3CH2COONH4. D. HCOOH3NCH2CH3. Phân tích nX = 09,0 91 19,8 mol; nKOH ban đầu = 0,1 mol X phản ứng với KOH sinh ra khí làm xanh giấy quỳ tím ẩm. Suy ra X là muối amoni. Mặt khác, X có chứa 2 nguyên tử O nên X là muối amoni của axit hữu cơ. Vậy X có dạng là RCOOH3NR’. PTPƯ: RCOOH3NR’ + KOH ot RCOOK + R’NH 2 + H2O 0,09 0,09 0,09 (mol) Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit 16 nKOH dư = 0,1-0,09 = 0,01 mol mchất rắn = mKOH dư + mRCOOK = 0,01.56+ 0,09.(R+83)= 9,38 R = 15 là gốc CH3- Mặt khác M RCOOH 3 NR’ = 91 đvC R + 61 + R ' = 91 R ' = 15 là gốc CH3- X là CH3COOH3NCH3 Đáp án B. Nhận xét : Với 3 ví dụ trên, đa phần học sinh sẽ nghĩ ngay đến muối amoni của amino axit, do đó sẽ gặp bế tắc khi viết công thức cấu tạo của hợp chất. Ví dụ 4: Hơp chất hữu cơ X có công thức phân tử C2H10N4O6. Cho 18,6 gam X tác dụng với 250 ml dung dịch NaOH 1M cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được dung dịch Y. Cô cạn Y thu được hơi có chứa một chất hữu cơ duy nhất làm xanh giấy quỳ ẩm và đồng thời thu được a gam chất rắn. Giá trị a là A. 17 gam. B. 21 gam. C. 15 gam. D. 19 gam. Phân tích nX = 186 6,18 = 0,1 mol; nNaOH = 0,25 mol + X tác dụng với dung dịch NaOH thu được chất hữu cơ duy nhất làm xanh giấy quỳ tím. Suy ra X là muối amoni của amin với axit vô cơ. + X có 6 nguyên tử O nên trong X có hai gốc axit trong số các gốc sau : 2 3 3 3 CO , NO , HCO . + Từ các nhận định trên suy ra X là : O3NH3NCH2CH2NH3NO3 hoặc O3NH3NCH(CH3)NH3NO3 PTPƯ: O3NH3NCH2CH2NH3NO3 + 2NaOH ot H2N-CH2-CH2-NH2 + 2NaNO3 0,1 mol 0,2 mol 0,2 mol mchất rắn = mNaOH dư + mNaNO 3 = (0,25-0,2).40 + 0,2.85 = 19 gam Đáp án D. Ví dụ 5: Hợp chất hữu cơ X có công thức C2H8N2O4. Khi cho 12,4 gam X tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH 1,5M, thu được 4,48 lít (đktc) khí Y làm xanh quỳ tím ẩm. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là: A. 17,2. B. 13,4. C. 16,2. D. 17,4. Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn một lượng chất hữu cơ X thu được 3,36 lít khí CO2, 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 có muối H2N-CH2- COONa. Công thức cấu tạo thu gọn của X là A. H2N-CH2-COO-CH3. B. H2N-CH2-COO-C3H7. C. H2N-CH2-COO-C2H5. D. H2N-CH2-CH2-COOH. (Trích đề thi thử THPTQG 2019 – Trường THPT Hướng Hóa) Phân tích Khi X tác dụng với dung dịch NaOH thu được sản phẩm có muối H2N-CH2- COONa. X là aminoaxit hoặc este và X có 1 nguyên tố N Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit 17 nX = nNH 2 = nCOO = 2nN 2 = 0,05 mol Bảo toàn O : 2nCOO + 2nO 2 = 2nC O 2 + nH 2 O n O 2 = 0,1875 mol Bảo toàn khối lượng : mX + m O 2 = mC O 2 + m H 2 O + m N 2 mX = 4,45g MX = 89g X là H2N-CH2-COOCH3 Đáp án A. Phân tích nX = 124 4,12 0,1 mol; nNaOH ban đầu = 0,3 mol; nY = 0,2 mol X có công thức phân tử là C2H8N2O4, X tác dụng với dung dịch NaOH thu được khí làm xanh giấy quỳ tím ẩm. Suy ra X là muối amoni của amin hoặc NH3. X chỉ có 2 nguyên tử C và có 4 nguyên tử O nên gốc axit trong X là –OOC-COO-. Còn 2 nguyên tử N và 8 nguyên tử H sẽ tương ứng với hai gốc NH 4 . Vậy X là NH 4 –OOC-COO- NH 4 (amoni oxalat) Phương trình phản ứng : (COONH4)2 + 2NaOH (COONa)2 + 2NH 3 + 2H2O 0,1 mol 0,2 mol 0,1 mol 0,2 mol Chất rắn thu được là NaOOC–COONa và NaOH dư. mchất rắn = m(COONa) 2 + mNaOH dư = 0,1.134 + (0,3-0,2).40 = 17,4 gam Đáp án D. Ví dụ 6: Hỗn hợp X gồm chất Y (C2H10O3N2) và chất Z (C2H7O2N). Cho 14,85 gam X phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH và đun nóng, thu được dung dịch M và 5,6 lít (đktc) hỗn hợp T gồm 2 khí đều làm xanh quỳ tím ẩm. Cô cạn toàn bộ dung dịch M thu được m gam muối khan. Giá trị của m là : A. 11,8. B. 12,5. C. 14,7 D. 10,6. Phân tích Y (C2H10O3N2) có 3 nguyên tử oxi và 2 nguyên tử cacbon nên gốc axit trong X là CO 23 , còn lại 1 cacbon; 2 nitơ và 10 hiđro tương ứng với hai gốc: CH3NH 3 và NH 4 CTCT của Y là CH3NH3-O-C-O- NH 4 a mol O Z (C2H7O2N) có 2 nguyên tử oxi, 1 nitơ nên CTCT của Z là CH3COONH4 b mol PTPƯ: CH3NH3CO3NH4 + 2NaOH ot Na2CO3 + CH3NH 2 + NH 3 + 2H2O (1) a mol 2a mol a mol a mol a mol CH3COONH4+ NaOH ot CH3COONa + NH 3 + 2H2O (2) b mol b mol b mol b mol Từ (1,2) và giả thiết ta có hệ phương trình: nT = 2a + b = 0,25 mX = 110 a + 77 b = 14,85 Phân loại và phương pháp giải bài tập định lượng Aminoaxit 18 Giải hệ: a = 0,1 mol và b= 0,05 mol m muối = 0,1.106 + 0,05.82 = 14,7 gam Đáp án C. Nhận xét: Với 3 ví dụ trên nếu không đưa ra được công thức cấu tạo ban đầu của các hợp chất hữu cơ, không thể tính được khối lượng chất rắn. Vì vậy việc nhận định hợp chất ban đầu là vô cùng quan trọng. IV. Nội dung thực nghiệm sư phạm IV.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm Mục đích thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả của phương pháp đã đưa ra thông qua hệ thống câu hỏi trắc nghiệm dưới dạng một bài kiểm tra 20 phút đối với học sinh lớp 12A1 và 12A2. IV
Tài liệu đính kèm: