ĐGNL ĐHQG Hà Nội - Khoa học tự nhiên - Bài tập tính lưỡng tính của aminoaxit

X tác dụng với dung dịch H₂SO₄(axit 2 nấc) theo tỉ lệ 1 : 1 → X có 2 nhóm NH₂

X tác dụng với dung dịch NaOH theo tỉ lệ 1 : 1 → X có 1 nhóm COOH

Đáp án cần chọn là: A

X tác dụng với dung dịch NaOH và dung dịch HCl đều theo tỉ lệ mol 1: 1

→ số nhóm COOH bằng số nhóm NH₂trong X

Dựa vào 4 đáp án → X có 1 nhóm COOH và 1 nhóm NH₂

\[{n_C}:{n_H}:{n_O}:{n_N} = \frac{9}{{12}}:\frac{{1,75}}{1}:\frac{8}{{16}}:\frac{{3,5}}{{14}} = 3:7:2:1\] → CTĐGN của X là C₃H₇O₂N

→ CTPT C₃H₇O₂N

Đáp án cần chọn là: A

\[{n_{HCl}} = {n_{N{H_2}}} = \frac{{{m_{m'}} - {m_X}}}{{36,5}} = {\rm{ }}0,1{\rm{ }}mol\]

\[{n_{NaOH}} = {n_{COOH}} = \frac{{{m_{m'}} - {m_X}}}{{23 - 1}} = 0,1\,\,mol\]

→ số nhóm COOH bằng số nhóm NH₂trong X

Dựa vào 4 đáp án → X có 1 nhóm COOH và 1 nhóm NH₂

→ n_X= n_HCl= n_NaOH = 0,1 mol

→ M_X= 103 (H₂N-C₃H₆-COOH)

Đáp án cần chọn là: A

Giả sử amino axit có x nhóm NH₂và y nhóm COOH → CTPT X có dạng RO_2yN_x

Bảo toàn khối lượng:

m₁= m_X+ m_HCl= m_X+ 36,5x

m₂ = m_X+ 22.y.n_X = m_X+ 22y

→ 22y – 36,5x = 7,5  (1)

Nếu x = 1 thay vào (1) → y = 2 →chọn B

Nếu x = 2 thay vào (1) → y = 3,6 (loại)

Đáp án cần chọn là: B

X tác dụng với NaOH theo tỉ lệ 1 : 2 → X có 2 nhóm COOH

X tác dụng với HCl theo tỉ lệ 1 : 1 → X có 1 nhóm NH₂

→ X có dạng NH₂-R-(COOH)₂

\[{n_{Cl{H_3}N - R{{(COOH)}_2}}} = {n_X} = 0,02mol\,\, \to \,\,{M_{Cl{H_3}N - R{{(COOH)}_2}}} = \frac{{3,67}}{{0,02}} = 183,5\]

→ R là C₃H₅

Vì X là \(\alpha \) – amino axit → công thức của X là HOOC – CH₂CH₂CH(NH₂) – COOH

Đáp án cần chọn là: A

Gọi n_alanin= x mol; n_{axit glutamic}= y mol

X tác dụng với dung dịch NaOH dư : n_COOH=\[\frac{{{m_{m'}} - {m_{aa}}}}{{22}}\]

\[ \to {\rm{ }}x{\rm{ }} + {\rm{ }}2y{\rm{ }} = \;\frac{{m + 30,8 - m}}{{22}} = 1,4\](1)

X tác dụng với dung dịch HCl :

BTKL:  m_aa+ m_HCl= m_muối→ m_HCl = m + 36,5 – m = 36,5 → n_HCl= 1 mol

→ n_NH2= n_HCl = 1

→ x + y = 1  (2)

Từ (1) và (2) → x = 0,6;  y = 0,4

→ m = m_alanin+ m_{axit glutamic}= 0,6.89 + 0,4.147 = 112,2 gam

Đáp án cần chọn là: A

Coi hh X gồm H₂NC₃H₅(COOH)₂và HCl không phản ứng với nhau và đều phản ứng với NaOH

→ n_{NaOH phản ứng}= n_{gốc COOH}+ n_HCl = 0,15.2 + 0,35 = 0,65 mol

Đáp án cần chọn là: B

Gọi nHCl= x mol

Coi hh X gồm CH3-CH(NH2)COOH và HCl không phản ứng với nhau và đều phản ứng với NaOH

→ mHCl= mX- mCH3−CH(NH2)COOHmCH3−CH(NH2)COOH= 28,75 – 0,2.89 = 10,95 gam

→ nHCl = 0,3 mol

→ nNaOH phản ứng= ngốc COOH+ nHCl = 0,2 + 0,3 = 0,5 mol

→ V = 500 ml

Đáp án cần chọn là: C

X tác dụng với HCl tỉ lệ 1 : 1 →trong X có 1 nhóm NH2

Coi hh Y gồm X và HCl không phản ứng với nhau và đều phản ứng với NaOH

nNaOH phản ứng= ngốc COOH+ nHCl → ngốc COOH= nNaOH phản ứng- nHCl = 0,3 – 0,1 = 0,2 mol

→ngốc COOH= 2nX→ X chứa 2 nhóm COOH

→ X có dạng H2N-R(COOH)2

Hỗn hợp muối X thu được gồm H2N-R(COONa)2 và NaCl

Bảo toàn nguyên tố :

\[{n_{{H_2}N - R{{\left( {COONa} \right)}_2}}} = {n_X} = 0,1\,\,mol;\,\,{n_{NaCl}} = {n_{HCl}} = 0,1\,\,mol\]

→ mZ= 0,1.(R + 150) + 0,1.58,5 = 24,95 → R = 41 (C3H5)

Đáp án cần chọn là: A

Giả sử lấy a lít dung dịch Y → n_NaOH= a mol; n_KOH= 3a mol

Coi hh Y gồm X và H₂SO₄không phản ứng với nhau và đều phản ứng với NaOH và KOH

n_NaOH + n_KOH= n_{gốc COOH}+ 2.n_H2SO4→ a + 3a = 0,1.2 + 2.0,2.0,5

→ a = 0,1

Dung dịch Z chứa các ion : H2NR(COO−)2,SO2−4,K+,Na+H2NR(COO−)2,SO42−,K+,Na+

→ m_muối= 0,1.(R + 104) + 96.0,1 + 39.0,1.3 + 23.0,1 = 36,7

→ R = 27

\[ \Rightarrow {\rm{\% }}{m_N} = \frac{{14}}{{16 + 27 + 45.2}}.100{\rm{\% }} = 10,526{\rm{\% }}\]

Đáp án cần chọn là: C

\[{n_{{H_2}N - C{H_2} - COOH}} = 0,6\,\,mol\]

Coi H2N-CH2-COOH và NaOH không phản ứng với nhau và đều phản ứng với HCl

\[{n_{NaOH}} = {n_{{H_2}N - C{H_2} - COOH}} = {\rm{ }}0,6{\rm{ }}mol\]

→ mmuối = \[{m_{Cl{H_3}N - C{H_2} - COOH}} + {m_{NaCl}} = {\rm{ }}0,6.111,5{\rm{ }} + {\rm{ }}0,6.58,5{\rm{ }} = {\rm{ }}102{\rm{ }}gam\]

Đáp án cần chọn là: C

nlysin = 0,05 mol;   nglyxin= 0,2 mol

Coi hh Y gồm lysin, glyxinvà KOH không phản ứng với nhau và đều phản ứng với HCl

→ nHCl phản ứng = nnhóm NH2 + nKOH= 0,05.2 + 0,2 + 0,3 = 0,6 mol

Bảo toàn khối lượng : mmuối= mlysin+ mglyxin+ mKOH+ mHCl– mH2O sinh ra

→ mmuối= 7,3 + 15 + 0,3.56 + 0,6.36,5 – 0,3.18 = 55,6

Đáp án cần chọn là: A

Hỗn hợp ban đầu có x mol H2NCH2COOH và y mol CH3COOH

→ 75x + 60y = 21 (1)

Hỗn hợp muối X gồm x mol H2NCH2COOK và y mol CH3COOK

→ 113x + 98y = 32,4 (2)

Từ (1) và (2) → x = 0,2;  y = 0,1

Khi X + HCl tạo muối ClH3NCH2COOH và KCl

Bảo toàn nguyên tố K : \[{n_{KCl}}\; = {n_{{H_2}NC{H_2}COOK}} + {n_{C{H_3}COOK}}\]=>nKCl= 0,2 + 0,1 = 0,3 mol

→ mmuối= 111,5.0,2 + 0,3.74,5 = 44,65

Đáp án cần chọn là: A

n_H2NCH2COOH= 15: 75 = 0,2 (mol)

PTHH: H₂NCH₂COOH + NaOH → H₂NCH₂COONa + H₂O

0,2               → 0,2                                              (mol)

→ V_NaOH = n_NaOH: C_M= 0,2 : 2= 0,1 (lít) = 100 (ml)

Đáp án cần chọn là: B

Ta có sơ đồ:

Glu + NaOH, KOH → Chất tan + H2O

Đặt nGlu= a mol; nNaOH= 0,5b (mol); nKOH= 0,8b (mol) và nH2O= c (mol)

Theo bảo toàn khối lượng ta có: mGlu+ mNaOH+ mKOH= mchất tan+ mH2O

→ 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 nH2O= 2.nGlu⟹ 2a = c (2)

Trường hợp 2: Nếu kiềm phản ứng hết thì nNaOH+ nKOH= nH2O→ 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

SO42-: 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: mmuối= 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

⟹ mGlu= 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

⟹ mGlu= 147a = 10,29 (gam)

Đáp án cần chọn là: B

Phân tử aminoaxit có nhóm cacboxyl (COOH) thể hiện tính axit nên phản ứng được với dd NaOH và nhóm amino (NH₂) thể hiện tính bazơ nên phản ứng được với dd HCl.

Do vậy phân tử có khả năng phản ứng với cả dd NaOH và dd HCl vì có tính chất lưỡng tính.

Đáp án cần chọn là: B

Quy đổi hỗn hợp B thành\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{Ala:0,1mol}\\{Glu:0,15mol}\\{NaOH:0,3mol}\end{array}} \right.\)

Tóm tắt: B\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{Ala:0,1mol}\\{Glu:0,15mol}\\{NaOH:0,3mol}\end{array}} \right. + HCl \to Muoi + {H_2}O\)

\[{n_{HCl}} = {n_{Ala}} + {n_{Glu}} + {n_{NaOH}} = 0,1 + 0,15 + 0,3 = 0,55(mol)\]

\[{n_{{H_2}O}} = {n_{NaOH}} = 0,3(mol)\]

\[BTKL \to {m_{muoi}} = {m_B} + {m_{HCl}} - {m_{{H_2}O}}\]

=>m = 0,1.89 + 0,15.147 + 0,3.40 + 0,55.36,5 - 0,3.18 = 57,625 gam

Đáp án cần chọn là: D

Mỗi phần chứa 0,02 mol X

Phần 1:

\[{n_X}:{n_{HCl}} = 1:1 \to \] X có 1 nhóm NH₂

Phần 2:

\[{n_X}:{n_{NaOH}} = 1:1 \to \] X có 1 nhóm COOH

Mà n_muối= n_X= 0,02 → M_muối= 111

→ M_X= 111 – 22 = 89

X là H₂NCH(CH₃)COOH

Đáp án cần chọn là: A

Tổng quát: H₂N-R-COOH + NaOH → H₂N-R-COONa + H₂O

Theo phương trình tổng quát: \[{n_{{H_2}O}} = {n_{NaOH}} = 0,25.1,2 = 0,3(mol)\]

Bảo toàn khối lượng:

\[{m_{a.a}} + {m_{NaOH}} = {m_{muoi}} + {m_{{H_2}O}} \Leftrightarrow m + 0,3.40 = 31,62 + 0,3.18 \Leftrightarrow m = 25,02(g)\]

Đáp án cần chọn là: D

nH2SO4= 0,1 mol

Đặt nNaOH= a; nKOH= 3a (mol)

Ta có: nH+= nOH-→ 2nX+ 2nH2SO4= nNaOH+ nKOH

→ 2.0,1 + 2.0,1 = a + 3a → a = 0,1

→ nH2O= nH+= nOH-= 0,4 mol

BTKL: mX+ mH2SO4+ mNaOH+ mKOH= m muối + mH2O

→ mX + 0,1.98 + 0,1.40 + 0,3.56 = 36,7 + 0,4.18 → mX= 13,3 gam

→ MX= 13,3/0,1 = 133

→ %mN= (14/133).100% ≈ 10,526%

Đáp án cần chọn là: D