Xác định công thức phân tử Amin, Amino Axit dựa vào phản ứng cháy
Để học tốt mơn Hóa học lớp 12
Xác định công thức phân tử Amin, Amino Axit dựa vào phản ứng cháy. Được VnDoc biên soạn, tổng hợp là dạng bài tập xác
định công thức của Amin, aminaxit dựa vào phản ứng đốt cháy. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn giải Hóa học 12 chính xác hơn.
Mời các bạn tham khảo.
Hóa học 12: Xác định cơng thức phân tử Amin, Amino Axit
A. Phản ứng đốt chát Amin
1. Phản ứng cháy Amin no đơn chức
2. Phản ứng cháy Amin thơm
3. Amin khơng no đơn chức có 1 liên kết đôi (CnH2n+1N)
4. Phản ứng cháy Amin tổng quát
B. Phản ứng đốt cháy Amino Axit
C. Bài tập ví dụ minh họa
D. Bài tập vận dụng xác định công thức phân tử Amin, Amino Axit
A. Phản ứng đốt chát Amin
1. Phản ứng cháy Amin no đơn chức
Số mol amin = 2/3 (nH2O - nCO2) và
2. Phản ứng cháy Amin thơm
3. Amin khơng no đơn chức có 1 liên kết đơi (CnH2n+1N)
Số mol amin = 2 (nH2O – nCO2) và
4. Phản ứng cháy Amin tổng quát
LƯU Ý:
Khi đốt cháy một amin ta ln có: nO2 phản ứng = nCO2 + 1/2nH2O
Khi đốt cháy một amin ngồi khơng khí thì: nN2 sau pư = nN2 sinh ra + nN2 có sẵn trong khơng khí
B. Phản ứng đốt cháy Amino Axit
Đặt CTTQ CxHyOzNt
Phương trình đốt cháy amino axit tổng quát
Bảo toàn nguyên tố C = nCO2/namino axit
H = 2nH2O/namino axit
Bảo toàn khối lượng: maa = mC + mH + mO/aa + mN
Bảo toàn nguyên tố oxi: nO/aa + 2nO2 = 2nCO2 + nH2O
C. Bài tập ví dụ minh họa
Ví dụ 1. Khi đốt cháy hoàn toàn một amin đơn chức X, thu được 8,4 lít khí CO2, 1,4 lít khí N2 (các thể tích khí đo ở đktc) và
10,125 gam H2O. Cơng thức phân tử của X là (cho H = 1, O = 16)
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Gọi công thức phân tử của amin đơn chức là CxHyN
Ta có phương trình tổng quát:
nCO2 = 8,4/22,4 = 0,375 mol
nH2O = 10,125/18 = 0,5625 mol
nN2 = 1,4/22,4 = 0,0625 mol
namin = 2nN2 = 0,125 mol
x = nCO2/namin = 0,375/0,125 = 3; y = 2nH2O/namin = 2.0,5625/0,125 = 9
Vậy cơng thức hóa học của amin là: C3H9N
Ví dụ 2: Đốt cháy hồn tồn m gam một amin đơn chức X bằng lượng khơng khí vừa đủ thu được 1,76 gam CO2; 1,26
gam H2O và N2 (đktc). Tìm CTPT của X.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Đặt Công thức tổng quát của amin đơn chức là CxHyN
Ta có
= 0,04(mol);
= 0,07(mol)
⇒ x : y = nH: nC = 7 : 2⇒ X là C2H7N
Vậy Công thức cấu tạo của X là C2 H5 NH2
Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn 5,4 gam một amin X đơn chức, bậc 1 trong lượng vừa đủ khơng khí (O2 chiếm 20% thể tích,
cịn lại là N2). Dẫn sản phẩm khí qua bình đựng nước vơi trong dư thu được 24 gam kết tủa và có 41,664 lít (đktc) một
chất khí duy nhất thốt ra. X là:
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Ca(OH)2 dư nên
=
= 0,24 ⇒ nC = 0,24
Trong X đặt nH = a và nN = b ⇒
= 0,5a và
sản phẩm = 0,5b mol
mX = a + 14b + 0,24.12 = 5,4 (1)
nN2 tổng = 1,86 ⇒ nN2 khơng khí = 1,86 – 0,5b
nN2 tổng = 1,86 ⇒ nN2 khơng khí = 1,86 – 0,5b
=> nO2 = nN2/4 = 0,465 - 0,125b
Bảo toàn O: 2nO2 = 2nCO2 + nH2O
⇒2. (0,465 – 0,125b) = 0,24.2 + 0,5a (2)
(1) và (2) ⇒ a = 0,84 và b = 0,12
⇒ nc : nH : nN = 0,24 : 0,84 : 0,12 = 2 : 7 : 1
X đơn chức nên X là C2H7 N
Ví dụ 4: Đốt cháy hồn tồn V lít hơi một amin X bằng một lượng oxi vừa đủ tạo ra 8V lít hỗn hợp gồm khí cacbonic, khí
nitơ và hơi nước (các thể tích khí và hơi đều đo ở cùng điều kiện). Amin X tác dụng với axit nitrơ ở nhiệt độ thường, giải
phóng khí nitơ. Chất X là:
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
CxHyNz + (x+y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O + z/2N2
Tự chọn nX = 1 mol
=> nCO2 + nH2O + nN2 = x + y/2 + z/2 = 8
⇒ 2x + y + z = 16
⇒ x = 3; y = 9; z = 1 là nghiệm thỏa mãn.
X + HNO2 → N2 nên X là amin bậc 1.
⇒ CH3-CH2-CH2-NH2
D. Bài tập vận dụng xác định công thức phân tử Amin, Amino Axit
Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam một amin no, đơn chức phải dùng hết 10,08 lít khí oxi (đktc). Cơng thức của amin đó là:
A. C4H11N.
B. CH5N.
C. C3H9N.
D. C2H7N.
Đáp án hướng dẫn giải
Công thức amin: CnH2n +3 N
CnH2n + 3N + (6n + 3)/4O2 → nCO2 + (2n + 3)/2H2O + 1/2N2
⇒ n = 1 ⇒ CH5N
→ Đáp án B
Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn amin đơn chức X bằng O2, thu được 1,12 lít N2, 8,96 lít CO2 (các khí đo ở đktc) và 8,1 gam H2O.
Công thức phân tử của X là:
A. C3H9N.
B. C4H11N.
C. C4H9N.
D. C3H7N.
Đáp án hướng dẫn giải
CTTQ của amin đơn chức là CxHyN
nN = 2nN2 = 0,1(mol)
nC = nCO2 = 0,4(mol)
nH = 2nH2O = 0,9(mol)
Ta có tỉ lệ:
nC : nH : nN = 0,4 : 0,9 : 0,1 = 4 : 9 : 1
Vậy công thức amin là C4 H9N
→ Đáp án C
Câu 3: Khi đốt cháy hoàn toàn một amin đơn chức X, thu được 8,4 lít khí CO2; 1,4 lít khí N2 (các thể tích khí đo ở đktc) và
10,125 gam H2O. Cơng thức phân tử của X là?
A. C4H9N
B. C3H9N.
C. C4H11N
D. C3H7N.
Đáp án hướng dẫn giải
nCO2 = 0,375 mol
nN2 = 0,0625 => nN = 0,125 mol
nH2O = 0,5625 mol => nH = 1,125 mol
nC : nH : nN = 0,375 : 0,125 : 1,125 = 3 : 9 : 1 => C3H9N
→ Đáp án B
Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn 2 amin no đơn chức đồng đẳng kế tiếp cần 2,24 lít oxi thu được 1,12 lít CO2 (đktc). Cơng thức phân
tử của 2 amin là:
A. C2H5NH2, C3H7NH2
B. CH3NH2, C2H5NH2
C. C4H9NH2, C5H11NH2
D. C3H7NH2, C4H9NH2
Đáp án hướng dẫn giải
Công thức chung: CnH2n+3N
CnH2n+3N + (6n+3)/4 O2 → nCO2 + (2n+3)/2 H2O + 1/2N2
nO2 = 0,1 mol; nCO2 = 0,05 mol
Bảo toàn O:
2nO2 = 2nCO2 + nH2O => nH2O = 0,1 mol
=> nH2O - nCO2 = 1,5 namin = 3nN2
=> namin = 1/30 mol; nN2 = 1/60 mol
Bảo toàn khối lượng:
mamin = mCO2 + mH2O+ mN2 − mO2 = 1,2667 g
⇒ Mamin = 38 ⇒ 14n + 17 = 38 ⇒ n = 1,5
⇒ Công thức 2 amin no đơn chức đồng đẳng kế tiếp là: CH3NH2 (31) và C2H5NH2 (45)
→ Đáp án B
Câu 5: Đốt cháy một amin đơn chức no (hở) thu được tỉ lệ số mol CO2 : H2 O là 2 : 5. Amin đã cho có tên gọi nào dưới đây?
A. Đimetylamin.
B. Metylamin.
C. Trimetylamin.
D. Izopropylamin
Đáp án hướng dẫn giải
Ta có: nC : nH = nCO2 : 2nH2O = 2 : 10 = 1 : 5
⇒ Công thức phân tử : CH5N metylamin
→ Đáp án B
Câu 6: Đốt cháy hồn tồn một amino axit A thì thu được CO2 và N2 theo tỉ lệ thể tích là 4:1. Biết phân tử A chỉ chứa 1 nhóm
amin bậc I. Công thức cấu tạo của A là:
A. CH3CH(NH2)COOH
B. H2NCH2COOH
C. H2NCH2CH2COOH
D. CH3NHCH2COOH
Đáp án hướng dẫn giải
Có nC : nN = nCO2 : 2nN2 = 4 : 2 = 2 : 1
A chỉ chứa 1 nguyên tử N trong phân tử suy ra số nguyên tử C = 2
⇒ Công thức phân tử của A là C2H5NO2, CTCT: H2NCH2COOH
→ Đáp án B
Câu 7: Đốt 1 amino axit X no mạch hở chứa 1 nhóm amino và 1 nhóm cacboxyl bằng 1 lượng khơng khí vừa đủ thu được hỗn
hợp khí và hơi có tỉ khối so với H2 là 14,3167. Cơng thức của aminoaxit là:
A. C5H11O2N
B. C3H7O2N
C. C4H9O2N
D. C2H5O2N
Đáp án hướng dẫn giải
CnH2n+1NO2 + (6n-3)/4 O2 → nCO2 + (2n+1)/2H2O + 1/2N2
Tự chọn nX = 1mol
=> nO2 = (6n-3)/4 mol
⇒ nN2 (không khí) = 4nO2 = 6n – 3 mol
Sau phản ứng thu được: CO2 (n), H2O (n + 0,5) và N2 (6n – 2,5)
Khí sau phản ứng có M = 14,317 .2 = 28,634
→ n = 4: công thức phân tử C4H9NO2
→ Đáp án C
Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn amino axit X cần vừa đủ 30,0 gam khí oxi. Cho hỗn hợp sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch
NaOH đặc dư thấy khối lượng bình tăng 48,75 gam và cịn thốt ra 2,8 lít N2 (đktc). Vậy CTPT của X có thể là:
A. C4H9O2N
B. C2H5O2N
C. C3H7O2N
D. C3H9O2N
Đáp án hướng dẫn giải
= 0,125 mol
Bảo toàn khối lượng: mX + mO2 - mN2 = mtăng
⇒ mX = 22,25g
Giả sử phân tử X có k nguyên tử N
⇒ MX = 89k
⇒ k = 1 và MX = 89
Công thức phân tử X là C3H9NO2
→ Đáp án D
Câu 9. Đốt cháy hồn tồn một amino axit X (phân tử có 1 nhóm NH2) thu được 17,6 gam CO2 và 2,24 lít N2. Cơng thức phân
tử của X là
A. C3H7NO2.
B. C4H9NO2.
C. C2H7NO2.
D. C2H5NO2.
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
nCO2 = 17,6:44 = 0,4 (mol)
nN2(đktc) = 2,24 :22,4 = 0,1 (mol)
Bảo toàn nguyên tố "N": nX = 2nN2 = 2.0,1 = 0,2 (mol)
Tất cả đáp án đều có 2 oxi nên đặt cơng thức aminoaxit có dạng: CxHyO2N: 0,1 (mol)
=> x = nCO2: nX = 0,4 : 0,2 = 2
=> y chỉ có thể bằng 5 thỏa mãn, y bằng 7 khơng thỏa mãn được
Vậy công thức của aminoaxit là C2H5NO2
Câu 10. Đốt cháy hoàn toàn một amin chưa no, đơn chức một liên kết C=C thu được CO2 và H2O theo tỉ lệ mol nCO2 : nH2O =
8 : 9. Công thức phân tử amin là
A. C3H7N.
B. C2H7N.
C. C3H9N.
D. C4H9N
Đáp án hướng dẫn giải chi tiết
Gọi công thức tổng quát của amin: CnH2n+2-2k+1N.
Do amin có chứa 1 liên kết C=C nên k = 1 => công thức phân tử amin: CnH2n+1N
CnH2n+1N → nCO2 + (n + 0,5) H2O
Ta có: nCO2/nH2O=n/(n + 0,5) = 8/9 ⇒ n = 4
Vậy công thức phân tử của amin là C4H9N.
Mời các bạn tham khảo thêm các bài viết dưới đây của chúng tôi:
Các dạng bài tập về Amin, Amino Axit
Các dạng bài tập về Protein, Peptit
30 bài tập Amin, Amino Axit, Protein trong đề thi Đại học
30 câu hỏi trắc nghiệm lý thuyết Amin, Amino Axit, Protein có đáp án
Cách viết đồng phân Amin, Amino Axit
Cách gọi tên Amin, Amino Axit
Phương pháp nhận biết Amin, Amino Axit
Chuỗi phản ứng Amin, Amino Axit
Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Xác định công thức phân tử Amin, Amino Axit dựa vào phản ứng cháy. Để có kết quả
cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12,
Giải bài tập Vật Lí 12, Tài liệu học tập lớp 12 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.
Các bạn có thể các em cùng tham khảo thêm một số đề thi thử các môn tại: Thi thpt Quốc gia mơn Tốn, Thi THPT Quốc gia
mơn Vật Lý, Thi thpt Quốc gia môn Sinh, Thi thpt Quốc gia mơn Tiếng Anh....
Ngồi ra, VnDoc.com đã thành lập group chia sẻ tài liệu ôn tập THPT Quốc gia miễn phí trên Facebook:Tài liệu học tập
lớp 12 Mời các bạn học sinh tham gia nhóm, để có thể nhận được những tài liệu, đề thi mới nhất.