SBT Hoá học 12 Bài 12: Luyện tập: Cấu tạo và tính chất của amin, amino axit và protein | Giải SBT Hoá học lớp 12

85 lượt xem

Chúng tôi giới thiệu Giải sách bài tập Hoá học lớp 12 Bài 12: Luyện tập: Cấu tạo và tính chất của amin, amino axit và protein chi tiết giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Hoá học 12. Mời các bạn đón xem:

Bài giảng Hóa học 12 Bài 12: Luyện tập: Cấu tạo và tính chất của amin, amino axit và protein

Giải SBT Hoá học 12 Bài 12: Luyện tập: Cấu tạo và tính chất của amin, amino axit và protein

Bài 12.1 trang 24 SBT Hoá học 12: Có bao nhiêu amin bậc ba có cùng công thức phân tử C₆H₁₅N ?

A.3 chất. B. 4 chất.

C. 7 chất. D. 8 chất.

Phương pháp giải:

- Đồng phân amin bậc ba có dạng R₁N(R₂)R₃

- Viết đồng phân của các gốc R₁,R₂,R₃

Lời giải:

(CH₃)₂NCH₂CH(CH₃)₂

(CH₃)₂NCH₂CH₂CH₂CH₃

(CH₃)₂NCH(CH₃)CH₂CH₃

(CH₃)₂NC(CH₃)₃

C₂H₅N(CH₃)CH₂CH₂CH₃

C₂H₅N(CH₃)CH(CH₃)₂

C₂H₅N(C₂H₅)₂

=> Chọn C

Bài 12.2 trang 24 SBT Hoá học 12: Trong các tên gọi dưới đây, tên nào phù hợp với chất C₆H₅-CH₂-NH₂ ?

A. Phenylamin

B. Benzylamin.

C. Anilin

D. Phenylmetylamin.

Lời giải:

Benzylamin: C₆H₅-CH₂-NH₂

=> Chọn B

Bài 12.3 trang 24 SBT Hoá học 12: Có bao nhiêu amino axit có cùng công thức phân tử C₄H₉O₂N ?

A. 3 chất B. 4 chất

C. 5 chất D. 6 chất

Phương pháp giải:

- Viết đồng phân mạch cacbon

- Viết đồng phân vị trí nhóm chức

Lời giải:

CH₃CH₂CH(NH₂)COOH

CH₃CH(NH₂)CH₂COOH

NH₂CH₂CH₂CH₂COOH

(CH₃)₂C(NH₂)COOH

H₂NCH₂(CH₃)CHCOOH

=> Chọn C

Bài 12.4 trang 24 SBT Hoá học 12: Trong các tên gọi dưới đây, tên nào không phù hợp với chất (CH₃)₂CHCH(NH₂)COOH ?

A.Axit 2-metyl-3-aminobutanoic.

B.Valin.

C.Axit 2-amino-3-metylbutanoic

D. Axit α-aminoisovaleric.

Lời giải:

Valin là tên thường , Axit 2-amino-3-metylbutanoic là tên thay thế , Axit α-aminoisovaleric là tên bán hệ thống của CH₃-CH(CH₃)-CH(NH₂)-COOH

=> Chọn A

Bài 12.5 trang 24 SBT Hoá học 12: Nhận xét nào sau đây là không đúng?

A. Phân tử mọi amin đều có số lẻ nguyên tử hiđro.

B. Dung dịch mọi amin đều làm quỳ tím chuyển màu xanh.

C. Lực bazơ của đimetylamin mạnh hơn metylamin.

D. Lực bazơ của điphenylamin yếu hơn phenylamin.

Lời giải:

Anilin có tính bazơ nhưng không làm đổi màu quỳ tím cũng không làm hồng phenolphtalein do tính bazơ của nó yếu hơn amoniac.

=> Chọn B

Bài 12.6 trang 24 SBT Hoá học 12: Trong các chất dưới đây, chất nào có tính bazơ mạnh nhất ?

A. C₆H₅ - NH₂.

B. (C₆H₅)₂NH.

C. p-CH₃ - C₆H₄ - NH₂.

D. C₆H₅ - CH₂ - NH₂.

Lời giải:

Amin thơm < amoniac < amin bậc I< amin bậc II

=> Chọn D

Bài 12.7 trang 25 SBT Hoá học 12: Dung dịch của chất nào trong các chất dưới đây không làm đổi màu quỳ tím ?

A. CH₃NH₂.

B. NH₂ - CH₂ - COOH.

C. HOOC - CH₂ - CH₂ – CH(NH₂) - COOH.

D. CH₃COONa.

Lời giải:

CH₃COONa, CH₃NH₂ làm quỳ tím chuyển xanh

HOOC - CH₂ - CH₂ – CH(NH₂) - COOH làm quỳ tím chuyển màu hồng

NH₂ - CH₂ - COOH không làm đổi màu quỳ tím

=> Chọn B

Bài 12.8 trang 25 SBT Hoá học 12: Trong các chất dưới đây, chất nào tham gia phản ứng thế nguyên tử hiđro vủa vòng thơm bằng nguyên tử brom khó khăn nhất?

A. Benzen ( $C_{6} H_{6}$ )

B. Toluen ( $C_{6} H_{5} - C H_{3}$ )

C. Axit benzoic ( $C_{6} H_{5} - C O O H$ )

D. Anilin ( $C_{6} H_{5} - N H_{2}$ )

Lời giải:

Axit benzoic ( $C_{6} H_{5} - C O O H$ ) do có nhóm thế $- C O O H$ hút e nên phản ứng thế nguyên tử hiđro của vòng thơm bằng nguyên tử brom khó khăn hơn.

=> Chọn C

Bài 12.9 trang 25 SBT Hoá học 12: Trong các nhận xét dưới đây, nhận xét nào không đúng?

A. Protein bị thủy phân nhờ xúc tác axit hoặc kiềm hoặc emzim.

B. Protein có phản ứng màu biure với $C u (O H)_{2}$ trong môi trường kiềm.

C. Khi protein thủy phân không hoàn toàn thì tạo ra các chuỗi peptit.

D. Khi protein thủy phân hoàn toàn thì sản phẩm cuối cùng chỉ là một hỗn hợp các $α$ - amino axit.

Lời giải:

Protein phân làm hai loại:

Protein đơn giản là những protein được tạo thành chỉ từ các gốc $α$ amino axit.

Protein phức tạp là những protein được tạo thành từ protein đơn giản cộng với thành phần phi protein như axit nucleic, lipit...

=>Khi protein thủy phân hoàn toàn thì sản phẩm cuối cùng chỉ là một hỗn hợp các $α$ - amino axit là sai

=> Chọn D.

Bài 12.10 trang 25 SBT Hoá học 12: Khi đốt cháy hoàn toàn một amin đơn chức X, thu được 16,80 lít khí CO₂ ; 2,80 lít khí N₂ (các thể tích khí đo ở đktc) và 20,25 g H₂O. Công thức phân tử của X là

A. $C_{4} H_{9} N$ . B. $C_{3} H_{7} N$ .

C. $C_{2} H_{7} N$ . D. $C_{3} H_{9} N$ .

Phương pháp giải:

- Gọi CTPT amin và viết phương trình hóa học

- Số mol nitơ => số mol amin

- Số mol $H_{2} O, C O_{2}$ => CTPT amin

Lời giải chi tiết:

$n_{C O_{2}} = \frac{16, 8}{22, 4} = 0, 75 m o l$

$n_{H_{2} O} = \frac{20, 25}{18} = 1, 125 m o l$

$n_{N_{2}} = \frac{2, 8}{22, 4} = 0, 125 m o l$

Gọi công thức của amin là: $C_{x} H_{y} N$

$C_{x} H_{y} N + (x + \frac{y}{2}) O_{2} \overset{t^{0}}{\to} x C O_{2} + \frac{y}{2} H_{2} O + \frac{1}{2} N_{2}$

$n_{a min} = 2 n_{N_{2}} = 0, 25 m o l$

=> $x = \frac{0, 75}{0, 25} = 3$

$y = \frac{2 \times 1, 125}{0, 25} = 9$

CTPT của amin là $C_{3} H_{9} N$

=> Chọn D

Bài 12.11 trang 25 SBT Hoá học 12: Cho hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ có cùng công thức phân tử C₂H₇NO₂ tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, đun nóng thu được dung dịch Y và 4,48lít (đktc) hỗn hợp Z gồm hai khí (đều làm xanh giấy quỳ tím ẩm). Tỉ khối của Z đối với H₂ bằng 13,75. Cô cạn dung dịch Y thu được muối khan có khối lượng là

A. 16,5g B.14,3g

C.8,9g D.15,7g

Phương pháp giải:

- Xác định CT hai muối

- Lập hệ phương trình về số mol hai khí=> số mol khí=> số mol muối tương ứng

Lời giải:

Vì hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ có cùng công thức phân tử C₂H₇NO₂ tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH thu được hỗn hợp Z gồm hai khí (đều làm xanh giấy quỳ tím ẩm) => CTPT hai muối là $H C O O N H_{3} C H_{3}$ , $C H_{3} C O O N H_{4}$

$H C O O N H_{3} C H_{3} + N a O H \to H C O O N a + C H_{3} N H_{2} + H_{2} O$

$C H_{3} C O O N H_{4} + N a O H \to C H_{3} COONa + N H_{3} + H_{2} O$

$n_{N H_{3}} = x, n_{C H_{3} N H_{2}} = y$

$n_{h h k h i} = \frac{4, 48}{22, 4} = 0, 2 m o l$

$m_{h h k h i} = 0, 2 \times 13, 75 \times 2 = 5, 5 g$

ta có hệ phương trình $x + y = 0, 2$ , $17 \times x + 31 \times y = 5, 5$

=> $x = 0, 05 m o l; y = 0, 15 m o l$

=> $n_{H C O O N a} = 0, 15 m o l, n_{C H_{3} COONa} = 0, 05 m o l$

$m_{H C O O N a} = 10, 2 g a m; m_{C H_{3} COONa} = 4, 1 g a m$

$m_{m u ố i} = 14, 3 g$

=> Chọn B

Bài 12.12 trang 26 SBT Hoá học 12: Hãy viết công thức cấu tạo của tất cả các tripeptit có chứa gốc của cả hai amino axit là glyxin và alanin.

Phương pháp giải:

- Nhận thấy tripetpeptit có dạng X-Y-Z và X, Y, Z đều có thể là ala hoặc gly=> viết được 6 tripeptit

Lời giải:

Từ hai amino axit là glyxin và alanin có thể tạo ra 6 tripeptit sau đây :

H₂N - CH₂ - CO - NH - CH₂ - CO - NH- CH(CH₃) - COOH

H₂N - CH(CH₃) - CO - NH - CH₂ - CO - NH - CH₂ - COOH

H₂N - CH₂ - CO - NH - CH(CH₃) - CO - NH - CH₂ - COOH

H₂N - CH(CH₃) - CO - NH - CH(CH₃) - CO- NH - CH₂ - COOH

H₂N - CH₂ - CO - NH - CH(CH₃) - CO - NH - CH(CH₃) - COOH

H₂N - CH(CH₃) - CO - NH - CH₂ - CO - NH - CH(CH₃) - COOH.

Bài 12.13 trang 26 SBT Hoá học 12: Chất X có công thức phân tử C₄H₉O₂N và là este của amino axit. Hãy viết các công thức cấu tạo có thể có của X và ghi tên tương ứng.

Phương pháp giải:

Khi thay nhóm OH của gốc COOH bằng gốc -OR ( R H )của amino axit thì ta được este của amino axit

Lời giải:

Các công thức cấu tạo phù hợp là :

H₂N - CH₂ - CH₂COOCH₃

metyl β-aminopropionat

CH₃-CH(NH₂)-COOCH₃

metyl α-aminopropionat

H₂N-CH₂COOCH₂-CH₃

etyl aminoaxetat.

Bài 12.14 trang 26 SBT Hoá học 12: Chất X là một muối có công thức phân tử C₃H₁₀N₂O₃. Khi cho X tác dụng với KOH ta thu được một amin bậc ba và các chất vô cơ.

Hãy viết công thức cấu tạo và tên của chất X.

Viết phương trình hoá học của phản ứng giữa X và KOH.

Phương pháp giải:

- X là amin bậc 3, X có 3 C=> N Liên kết với 3 gốc CH₃

- X tác dụng với KOH thu được chất vô cơ => muối Nitrat của amin

Lời giải:

Chất X có CTCT: [(CH₃)₃NH]⁺NO₃^-

Trimetylamoninitrat

[(CH₃)₃NH]⁺NO₃^- + KOH→ (CH₃)₃N + KNO₃ + H₂O

Trimetylamin

Bài 12.15 trang 26 SBT Hoá học 12: Hỗn hợp A ở thể lỏng chứa hexan và một amin đơn chức. Làm bay hơi 11,6 g A thì thể tích hơi thu được đúng bằng thể tích của 4,8 g oxi ở cùng nhiệt độ và áp suất. Trộn 4,64 g A với m gam O₂ (lấy dư) rồi đốt cháy. Sau phản ứng thu được 6,48 g nước và 7,616 lít hỗn hợp khí gồm CO₂, N₂ và O₂ còn dư. Dẫn hỗn hợp khí này qua dung dịch NaOH (có dư) thì thể tích còn lại là 1,344 lít (các thể tích ở đktc).

a) Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo, tên và phần trăm về khối lượng của amin trong hỗn hợp A.

b) Tính m.

Phương pháp giải:

- Tính số mol A trong 4,64 g A

- Tính số mol nước,CO₂ => $m_{H}, m_{C}$

- Từ $m_{C} + m_{H} + m_{N} = m_{A} = 4, 64$ => $m_{N}$ => $n_{N}$ => $n_{A}$ => $n_{a m i n}$ => $n_{h e x a n}$

- Tính số mol nước và CO₂do amin sinh ra=> CTPT amin

- Tính số mol oxi dư từ 1,344 lít hỗn hợp khí nitơ và oxi dư=> Khối lượng oxi dư

- Tính khối lượng oxi trong nước và CO₂

- Tính m

Lời giải:

a) Số mol hai chất trong 11,6g A= $\frac{4, 8}{32} = 0, 15 m o l$

Số mol hai chất trong 4,64g A= $0, 15 \times \frac{4, 64}{11, 6} = 0, 06 m o l$

2C₆H₁₄ + 19O₂ → 12CO₂ + 14H₂O

$C_{x} H_{y} N + (x + \frac{y}{4}) O_{2} \overset{t^{0}}{\to} x C O_{2}$

$+ \frac{y}{2} H_{2} O + \frac{1}{2} N_{2}$

Số mol H₂O= $\frac{6, 48}{18} = 0, 36 m o l$

$\to m_{H} = 0, 36.2 = 0, 72 g$

Số mol CO₂+ N₂+ O₂ còn dư là $\frac{7, 616}{22, 4} = 0, 34 m o l$

Số mol N₂+ O₂ còn dư là $\frac{1, 344}{22, 4} = 0, 06 m o l$

→số mol CO₂ = 0,34-0,06=0,28mol

→ $m_{C}$ = $0, 28 \times 12$ = 3,36g

→m _N trong 4,64 g A= 4,64-3,36-0,72=0,56g

Số mol CxHyN= $\frac{0, 56}{14} = 0, 04 m o l$

→ $n_{C_{6} H_{14}}$ = 0,06- 0,04= 0,02mol

Khi đốt 0,02 mol C₆H₁₄ sinh ra 0,12 mol CO₂ và 0,14 mol H₂O. Vậy khi đốt 0,04 mol CxHyN số mol CO₂ sinh ra là 0,28-0,12=0,16 mol

Số mol H₂O là: 0,36- 0,14= 0,22 mol

=> $x = \frac{0, 16}{0, 04} = 4$

$\frac{y}{2} = \frac{0, 22}{0, 04} = 5, 5 => y = 11$

Công thức phân tử là C₄H₁₁N.

Các công thức cấu tạo :

CH₃ - CH₂ - CH₂ - CH₂ - NH₂ butylamin

CH₃- CH(CH₃)-CH₂-NH₂ isobutylamin

CH₃

CH₃-C-NH₂ tert-butylamin

CH₃

CH₃-CH₂-CH(CH₃)-NH₂ sec-butylamin

CH₃ - CH₂ - CH₂ - NH - CH₃ metylpropylamin

CH₃ – CH(CH₃) - NH - CH₃ metylisopropylamin

CH₃ - CH₂ - NH - CH₂ - CH₃ đietylamin

CH₃ – N(CH₃) -CH₂ -CH₃ etylđimetylamin

$% m_{C_{4} H_{11} N} = \frac{0, 04 \times 73}{4, 64} \times 100 %$

$= 62, 93 %$

b) Khối lượng O trong 0,36 mol H₂O là : 0,36.16 = 5,76 (g)

Khối lượng O trong 0,28 mol CO₂ là : 0,28.32 = 8,96 (g)

Số mol O₂ còn dư : $0, 06 - \frac{0, 56}{28} = 0, 04$ mol

Khối lượng O₂ còn dư : 0,04.32 = 1,28 (g)

Khối lượng O₂ ban đầu : m = 5,76 + 8,96 + 1,28 = 16 (g).

Bài 12.16 trang 26 SBT Hoá học 12: Người ta đốt cháy 4,55 g chất hữu cơ X bằng 6,44 lít O₂ (lấy dư). Sau phản ứng thu được 4,05 g H₂O và 5,6 lít hỗn hợp khí gồm CO₂, N₂ và O₂ còn dư. Các thể tích đo ở đktc. Dẫn hỗn hợp khí này đi qua dung dịch NaOH (dư) thì còn lại hỗn hợp khí có tỉ khối đối với hiđro là 15,5.

a) Xác định công thức đơn giản nhất của X.

b) Xác định công thức phân tử, biết rằng phân tử khối của X là 91.

Viết công thức cấu tạo và tên của X, biết rằng X là muối, vừa phản ứng được với dung dịch NaOH, vừa phản ứng được với dung dịch HCl.

Phương pháp giải:

- Lập hệ ba phương trình số mol CO₂, N₂ và O₂

- Tính khối lượng nguyên tố C,H,N,O trong hợp chất hữu cơ

- Gọi CT HCHC có dạng là $C_{x} H_{y} N_{z} O_{t}$ => tỉ lệ $x : y : z : t = \frac{m_{C}}{12} = \frac{m_{H}}{1} = \frac{m_{N}}{14} = \frac{m_{O}}{16}$ => CTPT đơn giản nhất

- M=91=> CTPT

Lời giải:

Đặt lượng CO₂ là a mol, lượng N₂ là b mol, lượng O₂ còn dư là c mol.

Ta có : $a + b + c$ = $\frac{5, 6}{22, 4} = 0, 25$ (1)

$44 a + 28 b + 32 c$

$= 4, 55 + \frac{6, 44}{22, 4} \times 32 - 4, 05 = 9, 7$ (2)

$\frac{28 b + 32 c}{b + c} = 15, 5.2 = 31$ (3)

Giải hệ phương trình, tìm được : a = 0,15 ; b = 0,025 ; c = 0,075.

Khối lượng C trong 4,55 g X : $0, 15 \times 12$ = 1,8 (g).

Khối lượng H trong 4,55 g X : $\frac{2 \times 4, 05}{18}$ = 0,45 (g).

Khối lượng N trong 4,55 g X : $0, 025 \times 28$ = 0,7 (g).

Khối lượng O trong 4,55 g X : 4,55 - 1,8 - 0,45 - 0,7 = 1,6 (g).

Chất X có dạng C_xH_yN_zO_t.

$x : y : z : t$

$= \frac{m_{C}}{12} = \frac{m_{H}}{1} = \frac{m_{N}}{14} = \frac{m_{O}}{16}$

= 0,15 : 0,45 : 0,05 : 0,10 = 3 : 9 : 1 : 2

Công thức đơn giản nhất của X là C₃H₉NO₂.

Vì M = 91 nên công thức phân tử của X cũng là C₃H₉NO₂. Các công thức cấu tạo phù hợp :

CH₃ -CH₂ – COO^- (NH4)⁺ ; CH₃ – COO^-(CH₃NH₃)⁺

amoni propionat metylamoni axetat

HCOO^-(C₂H₅NH₃)⁺ ; HCOO^-((CH₃) ₂NH₂)⁺

etylamoni fomat đimetylamoni fomat

Giải SGK, SBT, Chuyên đề Hóa Học Lớp 12