Tài liệu Kỹ thuật biện luận giải nhanh bài toán hợp chất hữu cơ chứa c, h, o, n trong đề thi tốt nghiệp trung học phổ thông

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CẨM THỦY 1 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM KỸ THUẬT BIỆN LUẬN GIẢI NHANH BÀI TOÁN HỢP CHẤT HỮU CƠ CHỨA C, H, O, N TRONG ĐỀ THI TỐT NGHIỆP TRUNG HỌC PHỔ THÔNG. Người thực hiện: NGUYỄN THƯƠNG HUYỀN Chức vụ: Giáo viên. SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Hóa học. THANH HOÁ, NĂM 2020 MỤC LỤC Phần 1 1. 2. 3. 4. Phần 2 1. 2. 3. Mở đầu Lí do chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Nội dung Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Giải pháp giải quyết vấn đề Phần 1: Tóm tắt các kiến thức cơ bản. Phần 2: Kỹ thuật biện luận công thức. Phần 3: Các dạng bài tập cơ bản. 4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường Phần 3 Kết luận, kiến nghị 1. Kết luận 2. Kiến nghị Tài liệu tham khảo Trang 1 1 1 2 2 3 3 3 4 4 6 7 19 20 20 20 21 Phần 1. Mở đầu 1. Lí do chọn đề tài: Với xu thế đổi mới trong cách ra đề thi của bộ giáo dục và đào tạo hiện nay là đặc biệt chú trọng phát triển năng lực của người học. Nên dạy học không chỉ là truyền đạt để học sinh tiếp thu kiến thức một cách thụ động mà dạy học phải gắn liền với việc rèn luyện kĩ năng, phát huy tính tích cực chủ động, sáng tạo ở học sinh. Đối với môn tự nhiên nhiều lí thuyết như môn Hóa thì vấn đề đó càng cần thiết hơn. Để có kết quả cao trong các kỳ thi tốt nghiệp THPT quốc gia và xét tuyển Đại học cũng như kỳ thi học sinh giỏi, đòi hỏi các em học sinh phải có kỹ năng khai thác tối ưu các phương pháp mới hay cách giải nhanh ở từng dạng bài tập để tìm ra đáp số bài toán nhanh chóng và chính xác nhất. Hóa học hữu cơ là phần kiến thức mà nhiều học sinh cảm thấy e ngại khi tiếp cận vì nhiều lý thuyết, công thức mới mẻ, cũng như tên gọi thì khó nhớ đặc biệt là phần bài tập về các đồng phân của hợp chất hữu cơ chứa C, H, O, N. Đây là phần kiến thức có trong bất kỳ đề thi trong kỳ thi THPT Quốc gia nhưng lại là dạng bài tập khó. Trở ngại lớn nhất của bài tập này chính là tìm ra công thức cấu tạo của chất. Đứng trước dạng bài tập này học sinh có khi cả thầy cô thường giải quyết bằng kinh nghiệm tích lũy từ các bài tập đã làm trước do đó khi gặp bài tập mới lạ sẽ lúng túng, bị động. Có khi mất nhiều thời gian cũng không tìm được điều mình muốn. Làm thế nào để giúp học sinh có cách tư duy, cách giải nhanh bài toán này là điều làm tôi trăn trở. Vì vậy trong những năm gần đây tôi đã nghiên cứu, thu thập và sưu tầm nhiều tài liệu có liên quan đến bài tập về đồng phân chứa C, H, O, N để ôn luyện cho học sinh giúp các em nắm vững lí thuyết và thành thạo kĩ năng giải nhanh bài toán thuộc mảng kiến thức này. Học sinh đã phần nào thấy yêu thích môn Hóa và không còn cảm giác “sợ” bài tập về phần hữu cơ có liên quan đến đồng phân chất hữu cơ chứa C, H, O, N. Nhiều bài tập khó đã được các em chinh phục. Xuất phát từ thực tế trên, tôi mạnh dạn chọn đề tài “kỹ thuật biện luận giải nhanh bài toán hợp chất hữu cơ chứa C, H, O, N trong đề thi tốt nghiệp trung học phổ thông” làm sáng kiến kinh nghiệm của mình trong năm học 2019 -2020. Với hy vọng đề tài này sẽ là tài liệu tham khảo phục vụ tốt cho công tác giảng dạy của bản thân và các bạn đồng nghiệp. 2. Mục đích nghiên cứu: - Việc nghiên cứu đề tài này trước hết giúp bản thân tôi hiểu rõ hơn về cấu tạo, tính chất của hợp chất hữu cơ chứa C, H, O, N đồng thời tìm ra phương pháp để suy luận nhanh công thức cấu tạo rút gắn thời gian giải bài toán. - Việc nghiên cứu đề tài thành công, đạt kết quả tốt sẽ giúp học sinh lĩnh hội và vận dụng kiến thức tốt hơn, nâng cao kết quả trong các kỳ thi và làm tài liệu tham khảo. 1 3. Đối tượng nghiên cứu: Trong đề tài này, tôi sẽ nghiên cứu và tổng kết những vấn đề sau: - Nghiên cứu các hợp chất hữu cơ chứa C, H, O, N thường gặp về: đặc điểm cấu tạo, công thức tổng quát và phản ứng hóa học thường gặp của các chất. - Kỹ thuật biện luận tìm ra công thức cấu tạo của các chất hữu cơ chứa C, H, O, N thường gặp trong đề thi tốt nghiệp THPT. - Áp dụng phương pháp giải vào các dạng bài thông qua các ví dụ cụ thể. 4. Phương pháp nghiên cứu: Các phương pháp nghiên cứu mà tôi sử dụng trong đề tài: - Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết: Tôi đã nghiên cứu nhiều tài liệu như: "22 phương pháp và kĩ thuật giải nhanh bài tập trắc nghiệm môn Hóa Học - Nguyễn Minh Tuấn"; "Vận dụng tư duy dồn chất giải toán peptit và các hợp chất hữu cơ chứa nitơ - Nguyễn Anh Phong"; "Tư duy đảo chiều giải bài tập theo chuyên đề hóa học hữu cơ - Nguyễn Anh Phong" ; "Chinh phuc hóa học hữu cơ - Tập 2 - Nguyễn Văn Thương"; các đề minh họa của bộ, đề thi THPTQG chính thức, đề thi thử của các trường THPT và các trang web khác. - Phương pháp điều tra khảo sát thu thập thông tin: Trước khi tiến hành nghiên cứu đề tài tôi đã điều tra 20 học sinh lớp 12A1 trường THPT Cẩm Thủy I (chia đều những học sinh học ở 2 mức độ giỏi, khá ) dưới hình thức: Làm 5 bài tập về hợp chất hữu cơ chứa C, H, O, N để khảo sát học sinh về phương pháp giải bài tập trên vì trong các đề thi dạng bài này nằm trong nhóm câu vận dụng cao. Sau khi giảng dạy về khái niệm, tính chất và phương pháp giải tôi lại tiến hành khảo sát lại theo hình thức trên. - Phương pháp thống kê, xử lí số liệu: để so sánh các số liệu và rút ra kết luận. Phần 2. Nội dung 2 I. Cơ sở lí luận: Trong quá trình học sinh làm bài tập về hóa học hữu cơ, không phải bài tập nào đề cũng cho sẵn công thức cấu tạo của chất hoặc cho biết rõ dạng chất mà buộc học sinh phải tự suy luận tìm ra công thức cấu tạo của chất từ đó viết phương trình phản ứng và giải bài toán. Muốn làm được điều đó đòi hỏi học sinh ngoài việc nắm vững cấu tạo và phản ứng đặc trưng các loại hợp chất hữu cơ chứa nhóm chức trong chương trình phổ thông còn phải được trang bị những kỹ năng phân tích, đánh giá dựa vào giả thiết và đáp án; kỹ năng phán đoán... Kỹ thuật biện luận là sự tổng hợp các phương pháp: phân tích, đánh giá, phản chứng, tìm nghiệm nguyên... và các kỹ năng xét các trường hợp có thể xảy ra đề tìm được kết quả đúng của bài tập hóa học. Với những bài toán Hóa khó thì bản chất hóa học được "dấu" khá kín, học sinh phải xét nhiều trường hợp mới tìm được bản chất hoặc tìm được chất cần tìm. Đặc biệt đối với hợp chất hữu cơ chứa C, H, O, N có nhiều dạng công thức cấu tạo với những tính chất tương tự nhau, làm thế nào để xác định nhanh dạng cấu tạo đúng của chất? Phương trình phản ứng của nó xảy ra như thế nào? Để giải đáp nhanh những điều này đòi hỏi người giải phải tư duy đúng cách, đúng hướng để tìm ra được cái bẫy, từ đó tìm đường thoát khỏi “mê cung” đầy cạm bẫy. Kỹ thuật biện luận mà giáo viên sử dụng để hướng dẫn, định hướng cho học sinh cách tư duy lôgic trong những bài tập khó đặc biệt là các bài toán về hợp chất hữu cơ chứa C, H, O, N là cần thiết và cấp bách. 2. Thực trạng của vấn đề: Các hợp chất chứa C, H, O, N thường là các hợp chất hữu cơ tạp chức, cấu tạo và tính chất tương đối khó và phức tạp. Thế nhưng bài tập về phần kiến thức này thì thường xuyên xuất hiện trong đề thi THPT (câu lấy điểm 9,10). Nhiều học sinh lúng túng không giải được thường sẽ bỏ qua, tìm cách khoanh bừa, tô bừa nếu là thi trắc nghiệm. Thực tế qua nghiên cứu nhiều tài liệu tham khảo ở các đồng nghiệp thì cũng đã có nhiều sáng kiến kinh nghiệm đề cập đến mảng kiến thức này nhưng mới chỉ dừng lại ở mức độ hướng dẫn tìm công thức muối amoni của axit vô cơ hoặc hữu cơ. Trong đề tài này tôi muốn đề cập đến nhiều dạng công thức cấu tạo của các hợp chất hữu cơ chứa C, H, O, N trong đề thi tốt nghiệp THPT với mức độ vận dụng cao. Tôi chọn ra 20 học sinh học tốt nhất môn Hóa của lớp 12A1 trường THPT Cẩm Thủy 1 để tham gia vào đề tài nghiên cứu này. Hình thức khảo sát trước khi thực nghiệm đề tài: Cho học sinh làm một bài kiểm tra tự luận với 5 bài tập về các chất hữu cơ chứa C, H, O, N trong thời gian 25 phút. Nội dung bài tập như sau trình bày ở phục lục 1. 3 * Kết quả bài kiểm tra: Với 20 học sinh lớp 12A1: Điểm 0 ≤ Điểm < 5 5 ≤ Điểm < 6,5 6,5 ≤ Điểm < 8 8 ≤ Điểm ≤ 10 Số lượng Tỉ lệ % Số lượng Tỉ lệ % Số lượng Tỉ lệ % Số lượng Tỉ lệ % 05 25% 12 60% 03 15% 0 0% Nhận xét: Qua kết quả trên cho thấy chưa có học sinh nào có thể đạt điểm giỏi, chủ yếu học sinh khá giỏi của lớp cũng chỉ mới đạt mức trung bình khi làm bài tập phần này. 3. Giải pháp giải quyết vấn đề: Tôi đã sưu tầm các bài tập dạng này trong các tài liệu tham khảo, đề thi chính thức của bộ và đề thi thử của các trường THPT rồi giải và rút ra kỹ thuật biện luận để có thể giải nhanh bài toán này. Tôi cũng đã áp dụng vào thực hành giảng dạy cho các học sinh khá, giỏi, nhận thấy các em tiếp thu tốt và giải nhanh được các bài tập tương tự. Sau đây tôi xin trình bày các kiến thức quan trọng và cách giải cho các dạng bài về hợp chất hữu cơ chứa C, H, O, N. Phần 1: Tóm tắt một số kiến thức cơ bản về hợp chất hữu có chứa C, H, O, N. 1) Amino axit : - Đặc điểm cấu tạo: là hợp chất hữu cơ tạp chức trong phân tử chứa đồng thời 2 loại nhóm chức là nhóm amino (- NH2) và nhóm chức cacboxyl (- COOH). - Công thức tổng quát: ( NH2)xR(COOH)y - Các phản ứng thường gặp : Tác dụng với axit và bazơ: (NH2)xR(COOH)y + x HCl → (ClH3N)x - R- (COOH)y. (NH2)xR(COOH)y + yNaOH →(H2N)xR (COONa)y + y H2O. 2) Amino este ( còn gọi là este của amino axit): - Đặc điểm cấu tạo: + Là hợp chất hữu cơ tạp chức trong phân tử chứa đồng thời 2 loại nhóm chức là nhóm amino (- NH2) và nhóm chức este (- COO-). - Công thức tổng quát: (NH2)xR (COOR1)y - Các phản ứng thường gặp: tác dụng với axit và bazơ. (NH2)x R(COO R1)y + (x+ y) HCl ↔ (ClH3N)x R(COOH)y + y R1Cl (NH2)xR(COO R1)y + y NaOH → (H2N)x R (COONa)y + y R1OH 3) Muối amino của amin: - Đặc điểm cấu tạo: + Là hợp chất hữu cơ tạo thành khi axit vô cơ hay axit cacboxylic tác dụng với amin . 4 - Công thức tổng quát : (với amin bậc 1). + Muối của axit cacboxylic và amin : RCOONH 3 R . + Muối của axit HNO3 và amin : R1 NH 3 NO3 . + Muối của axit H2CO3 và amin : ( R1 NH 3 )2 CO3 hoặc R1 NH 3 HCO3 - Các phản ứng thường gặp: Tùy vào gốc của axit mà muối của amin có thể lưỡng tính hoặc có tính axit. + Muối amoni của axit cacboxylic và amin: có tính lưỡng tính : • Tác dụng với axit: RCOONH3R1 + HCl → RCOOH + R1NH3Cl • Tác dụng với kiềm: RCOONH3R1 + NaOH → RCOONa+ R1NH2 +H2O + Muối của axit HNO3 và amin : • Tác dụng với kiềm : R1NH3NO3 + NaOH → NaNO3 + R1NH2 +H2O. + Muối của axit H2CO3 và amin: Có tính lưỡng tính. • Tác dụng với axit : (R1NH3)2CO3 + 2HCl → CO2 + H2O + 2R1NH3Cl. R1NH3HCO3 + HCl → CO2 + H2O + R1NH3Cl. • Tác dụng với kiềm: (R1NH3)2CO3 + 2NaOH → Na2CO3 + R1NH2+H2O. 2R1NH3HCO3 + 2NaOH → Na2CO3 + 2 R1NH2+2H2O. 4) Muối amino của amoniac và axit cacboxylic: - Đặc điểm cấu tạo: + Là hợp chất hữu cơ tạo thành khi cho axitcacboxylic tác dụng với NH3. - Công thức tổng quát: RCOONH4 - Các phản ứng thường gặp: + Tác dụng với axit: RCOONH4 + HCl → RCOOH + NH4Cl. + Tác dụng với bazơ: RCOONH4 + NaOH → RCOONa + NH3 + H2O. 5) Muối amino của amoniac và amino axit: - Đặc điểm cấu tạo: + Là hợp chất hữu cơ sinh ra khi amino axit tác dụng với NH3. - Công thức tổng quát: NH2RCOONH4 - Các phản ứng thường gặp: + Tác dụng với axit: NH2RCOONH4 + 2 HCl → ClNH3RCOOH + NH4Cl. +Tác dụng với bazơ: NH2RCOONH4 + NaOH → NH2RCOONa +NH3+H2O. 6) Muối amino của amin và amino axit: - Đặc điểm cấu tạo: + là hợp chất hữu cơ tạo thành khi amino axit tác dụng với amin . - Công thức tổng quát: NH 2 RCOONH 3 R1 . - Các phản ứng thường gặp: Tác dụng với axit và bazơ. 5 NH2RCOONH3R1 + 2HCl → ClNH3RCOOH + R1NH3Cl. NH2RCOONH3R1+ NaOH→NH2RCOONa + R1NH2 + H2O. 7) Hợp chất nitro: Chứa nhóm - NO2:(ít gặp). - Đặc điểm cấu tạo: + Là hợp chất hữu cơ tạo bởi gốc hidrocacbon và nhóm nitro. - Công thức tổng quát: RNO2 - Các phản ứng thường gặp: Hợp chất nitro được sinh ra từ:   RNH2 + 2 H2O RNO2 + 6H  Fe HCl 8) Hợp chất Peptit: - Đặc điểm cấu tạo: + Là hợp chất hữu cơ chứa liên kết -CO-NH- của 2- 50 gốc α- aminoaxit. - Công thức tổng quát: H(-NH-R-CO-)nOH Thường gặp: Đipeptit: NH2R1CONHR2COOH. Tripeptit: NH2R1CONHR2CONHR3COOH. - Các phản ứng thường gặp: Tác dụng với axit và bazơ. H(-NH-R-CO-)nOH + n HCl + (n-1) H2O→ n ClNH3RCOOH. H(-NH-R-CO-)nOH + n NaOH→ n NH2RCOONa +H2O. 9) Hợp chất muối amoni của Peptit: - Đặc điểm cấu tạo: + Là hợp chất hữu cơ tạo thành khi peptit tác dụng với amoniac hoặc amin.  H ( NH  R  CO  ) n ONH 4   H ( NH  R  CO  ) n ONH 3 R1 - Các phản ứng thường gặp: Tác dụng với axit và bazơ. H(-NH-R-CO-)nONH3R1 + (n+1) HCl + (n-1) H2O→ nClNH3RCOOH + R1NH3Cl. H(-NH-R-CO-)n ONH3R1 + n NaOH→ n NH2RCOONa + R1NH2 + H2O. - Công thức tổng quát: Phần 2: Kỹ thuật biện luận tìm ra công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ chứa C, H, O, N. ● Bước 1: Nhận định dạng chất. - Khi hợp chất chứa C, H, O, N tác dụng với dung dịch kiềm giải phóng khí thì đó là muối amoni của amin hoặc của amoniac.  Dạng chất sẽ là phần sau là: - muối amino của amoniac : ....COONH4 Hoặc - muối amoni của amin ......COONH 3R 1 6 - Khi hợp chất chứa C, H, O, N tác dụng với dung dịch kiềm không xuất hiện khí thì hợp chất có thể là: + Aminoaxit ( (NH2)xR(COOH)y) + Hoặc este của amino axit ( (NH2)xR(COOR1)y)( hợp chất nitro ít gặp). - Các chất đều tác dụng với axit hoặc bazơ thì loại được hợp chất nitro và muối chứa gốc NO3 . - Hợp chất hữu cơ tác dụng với dung dịch kiềm/t 0 hoặc axit đều giải phóng khí thì đó là: + Muối cacbonat của amoniac ((NH4)2CO3 hoặc NH4HCO3). + Hoặc muối cacbonat của amin ((RNH3)2CO3 hoặc RNH3HCO3). ● Bước 2: Biện luận tìm công thức của gốc axit: Dựa vào số lượng nguyên tử O để biện luận về gốc axit : - Nếu số nguyên tử O trong hợp chất là 2 thì thường chứa gốc của axit đơn chức ( RCOO  hoặc NH 2 RCOO  ); nếu số nguyên tử O là 4 thì đó thường là gốc của axit hữu cơ hai chức (  OOCRCOO  ). - Nếu số nguyên tử O là 3 hoặc 6 thì đó thường làm muối amoni của axit vô cơ chứa gốc CO32  hoaëc HCO3 hoaëc NO3  ● 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 chất cần tìm. Chú ý: Trong các chất chứa C, H, O, N thường xuất hiện cả liên kết ion lẫn liên kết cộng hóa trị. Học sinh có thể dùng cả mối liên hệ giữa độ bất bão hòa k, số liên kết  , số vòng V và số liên kết ion để kiểm tra sự phù hợp của các chất vừa xác định, với công thức như sau: Xét hợp chất hữu cơ có công thức phân tử C x H y Oz N t 2x  2  y  t ( số  + số V) - số liên kết ion = k = 2 Nên biết: Các ion NO3 , CO32  , HCO3 ,  COO  luôn chứa sẵn 1 liên kết  . Phần 3: Các dạng bài tập cơ bản. Dạng 1: Công thức tổng quát : C x H yO 2 N . - Hợp chất có 1 nguyên tử N nên sẽ có 1 nhóm NH 2  hoặc NH 4 hoặc RNH 3 …hoặc  NO2 . - Hợp chất có 2 nguyên tử O nên chứa gốc axit đơn chức dạng RCOO  hoặc NH 2 RCOO  .  Từ các suy luận trên thì hợp chất C x H y O2 N có thể là : - Aminoaxit ( n ≥ 2): NH2 - R - COOH - Amino este (este của aminoaxit)( n ≥ 3): NH2 - R - COOR1 7 - Muối amoni của amoniac và axit cacboxylic ( n ≥ 1): RCOONH4 - Muối amoni của amin và axit cacboxylic( n ≥ 2): RCOONH3R1 - Hợp chất nitro: ( n ≥ 1): RNO2 Ngoài thành phần nguyên tử học sinh kết hợp thêm các dữ kiện về phản ứng xảy ra và sản phẩm thu được để biện luận xác định đúng công thức của chất. Điều này thể hiện rõ ở các ví dụ sau: Ví dụ 1: Cho 8,9 gam một hợp chất X có công thức phân tử C3 H 7 O2 N phản ứng với 100ml dung dịch NaOH 1,5M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được 11,7 gam chất rắn. Công thức cấu tạo thu gọn của X là : A.NH2CH2COOCH3. B. HCOOH3NCH=CH2. C. NH2CH2CH2COOCH3. D. CH2 = CH COONH4 (Đề Đại học khối B - 2008) Hướng dẫn giải - Hợp chất X + dung dịch NaOH nên loại trừ X là hợp chất nitro. - Hợp chất X có 1 nguyên tử N và 2 nguyên tử O nên trong chất rắn có thể có NaOH dư và muối của gốc axit đơn chức sẽ có dạng RCOONa hoặc NH 2 RCOONa . - Ta có nX  8,9 0,1mol và 89 nNaOH 0,1.1, 5 0,15mol . - Vì X có gốc axit đơn chức và nX  nNaOH nên nNaOH nmuoi nX 0,1mol .  nNaOH 0,15  0,1 0, 05mol . p /u du 9,7 97 0,1 - Nếu muối có dạng RCOONa thì ta có: M = R + 67 = 96  R= 30 (loại). - Nếu muối có dạng NH 2 RCOONa thì ta có: M= 16 + R + 67 =97  R= 14.  R là gốc - CH2 -  Công thức của muối là: NH 2CH 2COONa . - Từ CTPT là C3 H 7O2 N và công thức muối tạo nên từ X là: NH 2CH 2COONa Ta tìm được công thức cấu tạo của X là: NH 2CH 2COOCH 3 . Đáp án A  mNaOH du 0, 05.40 2 g  mmuoi 11, 7  2 9, 7 g  M muoi  + Những vướng mắc của học sinh khi giải bài tập này: - Học sinh không biết dạng công thức và phương hướng giải cho bài toán. + Dạy học sinh tiếp thu được kỹ thuật biện luận được thực hiện như sau: - Bước 1: hướng dẫn học sinh đọc kĩ đề, tập trung để ý vào dạng công thức phân tử của chất, xem có bao nhiêu N, tác dụng với chất gì, có khí thoát ra hay không ?Từ đó định hướng được sơ bộ về dạng chất. - Bước 2: Giáo viên hướng dẫn học sinh dựa vào số nguyên tử O để xác định dạng muối. - Bước 3: Giáo viên hướng dẫn học sinh dựa vào dữ kiện của bài toán tính toán để xác định chính xác dạng gốc axit. 8 - Bước 4: Ta dùng bảo toàn nguyên tố để tìm số nguyên tử trong phần còn lại của công thức, từ đó suy ra công thức cấu tạo của chất. - Bước 5: Ra thêm bài tập tương tự để học sinh tự luyện. Ví dụ 2: Ứng với công thức phân tử C 2H7O2N (X) có bao nhiêu chất vừa tác dụng với dung dịch NaOH vừa tác dụng với dung dịch HCl? A. 2 B. 3 C. 1 D. 4 ( Đề tuyển sinh cao đẳng năm 2010) Hướng dẫn giải - Hợp chất X có 2 nguyên tử O, 1 nguyên tử N và vừa phản ứng với dung dịch NaOH vừa tác dụng với dung dịch HCl nên ta xét: + Nếu X là amino axit ( loại ) vì aminoaxit no có 2C thì có 5 H. + Nếu X là este của amino axit (loại) vì cần có ít nhất 3C mà X chỉ có 2C. - Vậy X là muối amoni có 1 gốc amoni và 1 gốc axit đơn chức có dạng RCOO-. Các công thức phù hợp là: CH 3COONH 4  X là   HCOOH 3 NCH 3 Nhận xét: - Bài toán này học sinh dựa vào số lượng O, N và điều kiện tồn tại của chất để biện luận xác định chất. - Việc nắm vững tính chất các chất và sử dụng kỹ thuật biện luận sẽ giúp học sinh xác định đúng và đủ đồng phân. Ví dụ 3: Hợp chất X mạch hở có công thức phân tử là C4 H 9O2 N . Cho 10,3 gam X phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH sinh ra một khí Y và dung dịch Z. Khí Y nặng hơn không khí, làm giấy quỳ tím ẩm chuyển xanh. Dung dịch Z có khả năng làm mất màu nước brom. Cô cạn dung dịch Z thu được m gam muối khan. Giá trị của m là: A. 10,8 B. 9,4 C. 8,2 D. 9,6 (Đề tuyển sinh đại học khối A năm 2009). Hướng dẫn giải - Hợp chất X tác dụng với dung dịch NaOH sinh ra khí Y làm xanh quỳ tím ẩm và khí Y sinh ra nặng hơn không khí tức M Y  29  Y amin khí có ít nhất 1 nguyên tử C  X phải là muối amoni của amin với axit cacboxylic. - Trong CTPT của X có 2 nguyên tử O nên muối Z có dạng RCOONa. Dung dịch Z có khả năng làm mất màu nước brom nên gốc R trong muối Z không no và có ít nhất 2 nguyên tử C .  Z chứa gốc không no có ít nhất 2 nguyên tử C và amin Y có ít nhất 1 nguyên tử C vì vậy X có dạng CH2 = CH - COONH3CH3. Muối Z là: CH 2 CH  COONa . 9 Bảo toàn nguyên tố ta có : n CH 2 =CH-COONa =n CH 2 =CH-COONH3CH3 = 10,3 =0,1mol  mmuối = 94.0,1 = 9,4(g). 103 Bài tập tự luyện: Câu 1: Chất hữu có X có công thức phân tử là C3 H 9O2 N . X tác dụng với NaOH thu được muối Y và chất Z có khả năng làm xanh quỳ tím ẩm. Số công thức cấu tạo của X là : A. 4. B. 3. C. 5. D. 2. Câu 2: Cho hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ có cùng công thức phân tử C2 H 7O2 N tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH và đun nóng, thu được dung dịch Y và 4,48 lít hỗn hợp Z (ở đktc) gồm hai khí (đều làm xanh giấy quỳ tím ẩm). Tỉ khối hơi của Z đối với H2 bằng 13,75. Cô cạn dung dịch Y thu được khối lượng muối khan là: A.16,5gam B.14,3gam C. 8,9gam D.15,7 gam (Trích đề khối A năm 2007). Câu 3: Cho hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ có cùng công thức phân tử C3H9NO2 tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, đun nóng thu được dung dịch Y và 4,48 lít hỗn hợp khí Z (đktc) gồm hai chất hữu cơ (đều làm xanh quỳ tím ẩm). Tỉ khối hơi của Z đối với H2 là 19,7. Cô cạn dung dịch Y thu được a gam muối A và b gam muối B (MA< MB). Tỉ lệ a: b gần nhất với giá trị nào dưới đây? A. 2,83 B. 1,23 C. 1,65 D. 0,80. (Đề thi thử THPT Lương Tài 2 - Bắc Ninh - Lần 1-2020). Dạng 2: Công thức tổng quát: C x H y O3 N 2 - Nếu hợp chất chứa 2 nguyên tử N và 3 nguyên tử O thì thường gặp: + Muối amoni của amin với gốc axit CO32- : ( RNH 3 ) 2 CO3 ) + Muối amoni của amin với gốc axit NO3- : RNH 3 NO3 Chú ý: Nếu hợp chất chứa 1 nguyên tử N và 3 nguyên tử O : C x H y O3 N thì hợp chất đó là muối của amin với gốc axit HCO3 : R1NH3HCO3 - Dạng chất CxHyO6N3  Muối amoni hoặc muối amin của hai gốc HCO3 và NO3 - Dạng chất CxHyO6N4  Muối amoni hoặc muối amin của hai gốc CO32 và NO3 Ví dụ 1: Cho hợp chất hữu cơ X có công thức phân tử C2 H 8O3 N 2 tác dụng với dung dịch NaOH, thu được chất hữu cơ đơn chức Y và các chất vô cơ. Khối lượng phân tử (theo đvC) của Y là: A. 85. B. 68. C. 46. D. 45. (Đề tuyển sinh đại học khối B năm 2008) Hướng dẫn giải 10 - Hợp chất X tác dụng với dung dịch NaOH thu được hợp chất hữu có đơn chức Y nên X muối amoni tạo bởi NH3 hoặc amin đơn chức. - Trong X có 3 nguyên tử O nên trong X có chứa gốc NO3- hoặc CO32- . - Trường hợp 1: Nếu X chứa gốc CO32- thì X có dạng: + (RNH 3 )2 CO3 : gốc R có ít nhất 1 nguyên tử C nên X phải có ít nhất 3 nguyên tử C (loại vì X chỉ có 2 nguyên tử C). + Hoặc RNH3CO3 NH 4 : Theo bảo toàn nguyên tố R là CH (loại). - Trường hợp 2: Nếu X chứa gốc NO3- thì X có dạng: + RNH 3 NO3 : Theo bảo toàn nguyên tố R là C2 H 5 -  X là : C 2 H 5 NH3 NO3  Y là C2 H 5 NH 2  M Y 45 . + X có 2 C nên có thể xét trường hợp amin bậc 2 : R1R 2 NH 2 NO3 Theo bảo toàn nguyên tố thì R1 và R2 đều là CH3-  X là : (CH 3 )2 NH 2 NO3 .  Y là (CH 3 ) 2 NH  M Y 45 . Đáp án D. Có thể tính k để kiểm tra công thức: k = 0 và hợp chất mạch hở nên  số  = số liên kết ion = 1 nên trong hợp chất có 1 liên kết đôi và 1 liên kết ion). Nhận xét: - Dựa vào số nguyên tử O là 3 và số nguyên tử N là 1, học sinh biện luận hợp chất là muối amino của axit HNO3 hoặc H2CO3 . - Dựa vào đặc điểm cấu tạo của hợp chất để loại trường hợp không đúng. Ví dụ 2: Chất X có công thức phân tử C2H7O3N. Khi cho X tác dụng với dung dịch HCl hoặc dung dịch NaOH đun nóng nhẹ đều thấy khí thoát ra. Lấy 0,1 mol X cho vào dung dịch chứa 0,25 mol KOH. Sau phản ứng cô cạn dung dịch được chất rắn Y. Nung nóng Y đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn. Giá trị của m là : A. 16,6 B. 18,85 C.17,25 D. 16,9. (Đề thi thử trường THPT Hậu Lộc 3 - Thanh Hóa - lần 1) Hướng dẫn giải - X vừa tác dụng với dd NaOH và dd HCl đều thu được khí, trong phân tử lại có 1 nguyên tử N và 3 nguyên tử O nên X chỉ có thể là CH3NH3HCO3. CH 3 NH 3 HCO3  2 KOH  CH 3 NH 2  K 2CO3  2H 2O Thấy 2nX < nKOH nên KOH còn dư : 0,05 mol Ta có mchất rắn = mK CO  mKOH = 0,1 . 138 + 0,05 . 56 = 16,6 gam. Đáp án A. Nhận xét: 2 3 du - Với bài toán trên học sinh dễ dàng biện luận được dạng của chất khi phân tử có 1 nguyên tử N và 3 nguyên tử O thì hợp chất thường gặp nhất chỉ có dạng: RNH3HCO3. 11 Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm các chất hữu cơ A và B có công thức phân tử lần lượt là C2 H 7O3 N và C 2 H10O3 N 2 . Khi cho A, B tác dụng với dung dịch HCl hoặc dung dịch NaOH dư đun nóng nhẹ đều có khí thoát ra. Số đồng phân cấu tạo của A,B thỏa mãn tính chất trên lần lượt là : A. 1, 1. B. 1, 2. C. 2, 1. D. 2, 2. Hướng dẫn giải - Khi cho A, B tác dụng dịch với dung dịch HCl hoặc NaOH dư đun nóng đều có khí  A, B đều là muối amoni của gốc cacbonat với amoniac hoặc amin. - A có 1 nguyên tử N và 3 nguyên tử O là muối amoni của gốc axit HCO3 .  Theo bảo toàn nguyên tố A có cấu tạo duy nhất là CH 3 NH 3HCO3 . - Bcó 2 nguyên tử N và 3 nguyên tử O và dựa vào tính chất thì B là muối amoni chứa gốc CO32 Theo bảo nguyên tử B có công thức là CH3 NH 3CO3 NH 4 . Đáp án A. Bài tập tự luyện: Câu 1: Chất hữu cơ X có công thức phân tử C 4 H11O3 N có khả năng phản ứng với dung dịch axit và dung dịch kiềm. Khi cho X tác dụng với dung dịch NaOH dư rồi cô cạn thì phần rắn thu được chỉ chứa chất vô cơ. Số công thức cấu tạo phù hợp với X: A. 2. B. 3. C. 4. D. 5. (Đề khảo sát chất lượng trường THPT Yên Định 1- Thanh Hóa). Câu 2: Muối X có công thức phân tử CH6O3N2. Đun nóng X với NaOH vừa đủ thu được 2,24 lít khí Y (đktc, chứa C, H, N và có khả năng làm xanh quỳ tím ẩm). Khối lượng muối thu được là: A. 6,8 gam. B. 8,3 gam. C. 8,2 gam. D. 8,5 gam. (Đề thi thử THPTQG - THPT Yên Định 2- Thanh Hóa). Câu 3: hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ có công thức phân tử CH 6O3N2 và C3H12O3N2. Cho 6,84 gam X phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch NaOH, thu được V lít hỗn hợp khí Y (gồm 3 khí ) và dung dịch Z chỉ chứa các chất vô cơ. Nếu cho dung dịch HCl dư vào dung dịch Z thì có 0,896 lít (đktc) khí thoát ra. Nếu hấp thụ hoàn toàn V lít hỗn hợp khí Y vào dung dịch HCl thì khối lượng muối thu được là : A. 6,75 gam. B. 7,78 gam. C. 7,59 gam. D. 7,03 gam. ( Đề thi học kỳ II - THPT Trực Ninh - Nam Định-2020). Dạng 3: Công thức tổng quát : C x H y O 2 N 2 và C n H 2n+4 O 4 N 2 1. Với dạng C x H y O2 N 2 12 - Hợp chất có 2 nguyên tố O nên hợp chất có 1 gốc : - COO-. - Hợp chất có 2 nguyên tử N mà gốc axit cacboxylic đơn chức nên hợp chất có thể là : + Aminoaxit có 1 nhóm - COOH và 2 nhóm - NH2: (NH 2 )2 R(COOH) .  NH 2 RCOONH 4  NH 2 RCOONH3R1 + Muối amoni của amoniac hoặc amin và aminoaxit:  - Để phân biệt hai dạng chất trên ta dựa vào tính chất của các chất như: tác dụng với dung dịch kiềm muối amoni thì có tạo khí mùi khai còn aminoaxit thì không. 2. Với dạng Cn H 2 n 4O4 N 2 - Hợp chất có 4 nguyên tố O nên hợp chất có 2 gốc của axit cacboxylic - COO-. - Hợp chất có 2 nguyên tử N mà có 2 gốc axit cacboxylic nên hợp chất có thể là: + Muối amoni của amoniac hoặc amin đơn chức và axit hữu cơ hai chức:  NH 4OOC  R  COONH 3 R1 (R1, R2 có thể giống hoặc khác nhau)   R2 NH 3OOC  R  COONH 3 R1 + Muối amoni của amin hai chức và axit hữu cơ đơn chức: R1COO  NH 3  R  NH 3  OOCR2 (R1, R2 có thể giống hoặc khác nhau) Ví dụ 1 : Khi cho 10,6 gam X có công thức phân tử là C3H10O 2 N 2 , phản ứng vừa đủ với một lượng dung dịch NaOH(đun nóng). Thu được 9,7 gam muối khan và khí Y bậc 1 làm xanh quỳ tím ẩm. CTCT thu gọn của X là : A. NH 2COONH 2 (CH 3 ) 2 . B. NH 2 CH 2 CH 2 COONH4 . C. CH3CH(NH 2 ) 2COOCH 3 . D. NH 2CH 2COONH3CH 3 . Hướng dẫn giải: - Hợp chất X có 2 O nên hợp chất có 1gốc -COO- . - Mặt khác X + NaOH tạo ra khí Y bậc 1 làm xanh quỳ tím ẩm nên X phải là muối amino của amin bậc 1 và X lại có 2 nguyên tử N nên X là : NH2-R-COO-NH3R1. 10, 6 0,1mol 106 - Ta có nX  PTPƯ: NH2-R-COO-NH3R1 + NaOH  NH2-R-COONa + R1NH2 + H2O. 0,1mol 0,1mol 9, 7 97  Mm = 16 + R + 67 = 97  R = 97- 67- 16 = 14  M muoi  0,1  R là -CH2-. Mà X có CTPT là : C3 H10 O 2 N 2 . Theo định luật bảo toàn nguyên tố ta có CTCT là: NH2-CH2-COO-NH3CH3. Đáp án D. 13 Nhận xét: Với dạng bài tập này giáo viên cũng hướng dẫn học sinh cách xác định công thức dựa vào kỹ thuật phân tích và biện luận từ số nguyên tử của nguyên tố cũng như từ gợi ý của đề bài như trên. Ví dụ 2: Cho hỗn hợp E gồm 0,1mol X (C 5H11O4N) và 0,15 mol Y(C5H14O4N2 là muối của axit cacboxylic hai chức) tác dụng hoàn toàn với dụng dịch KOH, thu được một ancol đơn chức, hai amin no (kế tiếp trong dãy đồng đẳng ) và dung dịch T. Cô cạn T, thu được hỗn hợp G gồm ba muối khan có cùng có số nguyên tử cacbon trong phân tử (trong đó có hai muối của axit cacboxylic và một muối của  - amino axit). Phần trăm khối lượng của muối có phân tử khối lớn nhất trong G là: A. 24,57% B. 54,13% C.52,89% D.25,53% Hướng dẫn giải: - Ta có Y là muối tạo bởi axit cacboxylic hai chức và hai amin đồng đẳng liên tiếp nên Y là: CH 3 NH 3OOC  COONH 3C2 H 5 .  Muối trong Y là KOOC-COOK nên hai muối còn lại cũng phải có 2 C. - X tạo ra muối 2 muối có 2 C trong đó có 1 muối của  - amino axit và tạo ra ancol nên X có dạng : CH 3  COO  NH 3  CH 2  COOCH 3 . Phương trình phản ứng: CH 3  COO  NH 3  CH 2  COOCH 3  KOH  CH 3COOK  NH 2  CH 2  COOK CH 3OH  H 2O Vậy 3 muối là : CH3COOK ( M = 98) : 0,1 mol. NH2-CH2-COOK ( M= 113) : 0,1 mol. KOOC-COOK ( M = 166) : 0,15 mol.  % m của muối có khối lượng lớn là : 0,15.166 100% 54,13% . Đáp án B. 0,15.166  0,1.113  0,1.98 Ví dụ 3 : Hỗn hợp E gồm chất X (CnH2n+4O4N2) và chất Y (CmH2m+3O2N) đều là các muối amoni của axit cacboxylic với amin. Cho 0,12 mol E tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,19 mol NaOH, đun nóng, thu được sản phẩm hữu cơ gồm 18,24 gam một muối và 7,15 gam hỗn hợp hai amin. Phần trăm khối lượng của Y trong E là: A. 31,35%. B. 26,35% C. 54,45%. D. 41,54%. ( Câu 80 - Đề minh họa năm 2020) Hướng dẫn giải: - Y có 2 nguyên tử O nên axit tạo nên Y là axit cacboxylic đơn chức. - Mặt khác hỗn hợp X và Y tác dụng với NaOH chỉ thu được 1 muối nên X là muối của amin hai chức và axit đơn chức. 18, 24 - Ta có : nmuoi nNaOH 0,19mol  M muoi  0,19 96 . Muối của axit đơn chức có dạng : RCOONa 14  Mm = R + 67 = 96  R = 96 - 67 = 29 nên R là C2H5 Nên CTCTT muối : C2H5COONa . - Y là : C2 H 5COO  NH 3  R  NH 3  OOCC2 H 5 : amol - X là C2 H 5COONH 3 R1 : b mol C 2 H5COO-NH3 -R-NH 3 -OOCC2 H 5 + 2 NaOH 2C2H5COONa + R(NH2)2 +2H2O. a mol 2a mol amol C 2 H 5COONH 3R 1 + NaOH  C2H5COONa + R1NH2 + H2O . b mol b mol b mol a  b 0,12mol  2a  b 0,19 Theo đề ta có :  a 0, 07mol  b 0, 05 mol Từ đó : mamin = 0,07 . ( R + 32) + 0,05 . (R1+ 16) = 7,15 mol.  7 R + 5 R1 = 411. Nghiệm đúng là R = 28 (C2H4); R1 = 43 (C3H7).  Y là: C2 H 5COO  NH 3  C2 H 4  NH 3  OOCC2 H 5 : 0,05 mol (C8H20O4N2). X là C2 H 5COONH 3C3 H 7 : 0,07 mol (C6H15O2N). %mY  0,05.133 .100 31,35% . Đáp án A 0,07.208  0, 05.133 Bài tập tự luyện: Câu 1: Khi cho hỗn hợp X gồm 2 chất hữu cơ có công thức phân tử là C3 H10 O 2 N 2 tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH và đun nóng thu được dung dịch Y và 4,48 lít hỗn hợp khí Z (ở đktc) gồm hai khí (đều làm xanh quỳ tím ẩm) hơn kém nhau 1 nguyên tử C. Tỉ khối hơi của Z đối với H 2 bằng 13,75. Cô cạn dung dịch Y thu được khối lượng muối khan là: A. 16,5 gam. B. 20,1 gam. C. 8,9 gam. D. 15,7 gam. Câu 2: Chất X(CnH2n+4O4N2) là muối amoni của axit đa chức; chất Y (CmH2m+4O2N2) là muối amoni của một aminoaxit. Cho m gam E gồm X và Y (có tỉ lệ mol tương ứng 7: 3) tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH đun nóng, thu được 0,17 mol etyl amin và 15,09 gam hỗn hợp muối. Phần trăm khối lượng của X trong E có giá trị gần nhất với giá trị nào? A. 77 B. 71 C. 68 D. 52 ( Đề chính thức của Bộ năm 2019- 201 - câu 78) Câu 3: Hỗn hợp E gồm chất X (CnH2n+4O4N2, là muối của axit cacboxylic hai chức) và chất hữu cơ Y(C mH2m+3O2N, là muối của axit cacboxylic đơn chức). đốt cháy hoàn toàn 0,12 mol E cần vừa đủ 9,984 gam O 2 thu được CO2, N2 và 0,48 mol H2O. Mặt khác cho 0,1 mol E tác dụng hết với dung dịch KOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được hỗn hợp hai chất khí đều làm xanh quỳ tím ẩm và m gam hỗn hợp muối khan. Giá trị của m là: A. 13,32. B. 14,72. C. 17,52. D. 10,76. ( Đề KSCL thi TN THPT trường THPT Cẩm Thủy 1- Thanh Hóa ) 15 Dạng 4: Bài tập tổng hợp Ngoài những hợp chất muối amoni của các hợp chất quen thuộc trên thì một số đề bắt gặp các công thức chứa C, H, N, O. Tuy nhiên với các hợp chất đó thường đề sẽ cho dạng chất. Ví dụ một số muối khác như: - Muối của α - amino axit và HNO3: NO3 NH 3 RCOOH - Muối amoni của đipeptit :  NH 2  R1  CO  NH  R2  COONH 4   NH 2  R1  CO  NH  R2  COONH 3 R3 Có khi đề còn cho muối amoni của đipeptit với amin hai chức như: NH 2  R1  CO  NH  R2  COO  NH 3  R3  NH 2 . - v.v. Để xác định được các dạng muối này đòi hỏi học sinh phải nắm vững được kiến thức về các chất đã học như công thức tổng quát và phản ứng đặc trưng của các loại nhóm chức. Ví dụ : muốn đặt được công thức của muối amoni của đipeptit thì học sinh phải đặt được công thức của đipeptit và cho tác dụng với amin thì phản ứng xảy ra ở nhóm chức nào và sản phẩm tạo ra là gì? Ví dụ 1: Chất X (C6H16O4N2) là muối amoni của axit cacboxylic, chất Y (C6H5O3N3, mạch hở) là muối amoni của đipeptit. Cho 8,9 gam hỗn hợp E gồm X và Y tác dụng hết với lượng dư dung dịch NaOH, thu được sản phẩm hữu cơ gồm 0,05 mol hai amin no (đều có 2 nguyên tử cacbon trong phân tử và không phải là đồng phân của nhau) và m gam hai muối. Giá trị của m gần giá trị nào sau đây? A. 9,0. B. 8,5. C. 10. D. 8. ( Đề minh họa lần 2- năm 2020) Hướng dẫn giải: - Vì X, Y tác dụng với NaOH tạo hai amin no có 2C và không phải là C2 H 5 NH 2 C2 H 4 ( NH 2 )2 đồng phân  công thức của hai amin phải là:  - Mặt khác, sau phản ứng thu được hai muối nên X, Y phù hợp là:  X : (CH 3COONH 3 ) 2 C2 H 4 : xmol  Y : NH 2CH 2CO  NHCH 2COONH 3C2 H 5 : ymol PTHH: (CH 3COONH 3 )2 C2 H 4  2 NaOH  2CH 3COONa  C2 H 4 (OH )2  2H 2O x 2x x NH 2CH 2CO  NHCH 2COONH 3C2 H 5  2 NaOH  2 NH 2CH 2COONa  C2 H 5 NH 2  H 2O y 2y y mY 180 x  177 y 8,9  x 0, 02mol    y 0,03mol na min x  y 0, 05 Ta có :  16 mY 180 x  177 y 8,9  x 0, 02mol     y 0, 03mol na min x  y 0, 05  mm mCH3COONa  mNH 2CH 2COONa 2.0, 02.82  2.0, 03.97 9,1gam  Gần nhất với 9,0. Đáp án A. Nhận xét: - Muối amoni của đipeptit là dạng chất mới lạ với học sinh. - Giáo viên hướng dẫn học sinh bắt đầu từ cách đặt công thức của các peptit. Từ đó suy ra dạng muối và viết phương trình phản ứng. Ví dụ 2: Hỗn hợp E gồm 2 chất X (CnH2n+4O4N2, các gốc hidrocacbon liên kết với nhau bằng liên kết - COONH3-), Y(CmH2m+3O5N3, các gốc hidrocacbon liên kết với nhau bằng liên kết - COONH 3- và -CO-NH-). Thủy phân hoàn toàn 0,2 mol E cần dùng vừa đủ dung dịch chứa 0,5mol NaOH đun nóng thu được metylamin và 45,5 gam hỗn hợp G gồm một muối của aminoaxit và một muối của axit cacboxylic đơn chức. Thành phần % theo khối lượng của muối X trong E là : A. 42,67%. B. 44,67%. C. 46,27%. D. 30,28%. (Đề thi thử trường THPT Hoằng Hóa 4 - Thanh Hóa - 2020) Hướng dẫn giải: - Trong X có: 4 O và 2 N mà các gốc hidrocacbon liên kết với nhau bằng liên kết - COONH3- nên X phải có hai nhóm - COONH 3- và có tạo ra NH3CH3 nên X có dạng: R1-COONH3-R2-COONH3CH3. - Trong Y có: 5 O và 3 N mà các gốc hidrocacbon liên kết với nhau bằng liên kết - COONH3- và -CO-NH- nên Y phải có 2 nhóm - COONH 3-, 1 nhóm -CO-NH-, tạo ra NH3CH3 và phải có gốc axit trùng với X vì sau phản ứng chỉ tạo 2 muối nên Y có dạng: R1-COONH3-R2-CO-NH-R1-COONH3CH3. Ta có phương trình phản ứng sau: R1COONH 3  R2  COONH 3CH 3  2 NaOH  R1OOOONa  NH 2  R2  COONa  CH 3 NH 2  H 2O x 2x x x x R1COONH 3 R2CONHR1COONH 3CH 3  3NaOH  R1OOOONa  2 NH 2 R2COONa  CH 3 NH 2  2H 2O y 3y y 2y y nE x  y 0, 2  x 0,1   nNaOH 2 x  3 y 0,5  y 0,1 G gồm R1COONa ( x + y = 0,2) ; H2N-R2-COONa(x + 2y = 0,3). mG = 0,2 (R1 + 67) + 0,3. (R2 + 83) = 45,5.  2 R1+ 3 R2 = 72  R1 = 15 ; R2 = 14. Vậy X là : CH3-COONH3-CH2-COONH3CH3 ( 0,1 mol). Y là : CH3-COONH3- CH2-CO-NH- CH2-COONH3CH3 ( 0,1 mol). %mX = 42,67%. Đáp án A. Nhận xét: 17 - Đây là bài toán đề cho vào các loại liên kết có trong hợp chất từ đó giúp học sinh xác định được các dạng muối dựa vào hợp chất đã học. Ví dụ 3: Chất X (C5H14O2N2) là muối amoni của một α- amino axit; chất Y(C7H16O4N4, mạch hở) là muối amoni của tripeptit. Cho m gam hỗn hợp E gồm X và Y tác dụng hết với lượng dư NaOH thu được sản phẩm hữu cơ gồm hai amin no là đồng đẳng kế tiếp nhau có tỉ khối so với H 2 bằng 18,125 và 53,64 gam hai muối. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào dưới đây? A. 45. B. 46. C. 44,5. D. 40. (Đề thi thử trường THPT Đào Duy Từ - Thanh Hóa - Lần 2- năm 2020) Hướng dẫn giải: Mamin = 18,125.2 =36,25 mà hai amin đồng đẳng liên tiếp nên hai amin chỉ có thể là CH3NH2 và C2H5NH2. - Từ CTPT và Y là muối amoni của tripeptit nên Y chỉ có thể là: Gly-Gly-GlyNH3CH3 - Y đã tạo CH3NH2 thì X sẽ tạo C2H5NH2. Mà X có CTPT: C5H14O2N2 là muối của muối amoni của một α- amino axit nên Y là AlaNH3C2H5. (1) AlaNH3C2H5 + NaOH → AlaNa + C2H5NH2 + H2O. x x x x (2) Gly-Gly-GlyNH3CH3 + 3NaOH → 3GlyNa + CH3NH2 + H2O. y 3y 3y y mm (89  22) x  (75  22).3 y 53,64  x 0,09   45 x  31y Ta có   y 0,15  M a min  x  y 36, 25   m = 0,09.134 + 0,15.220 = 45,06. Đáp án A. Bài tập tự luyện: Câu 1: Chất X (CH4ON2, hiện nay có một số tiểu thương đã sử dụng chất này ướp cá và hải sản được tươi lâu, việc làm này tiềm ẩn rát nhiều nguy hại cho sức khỏe); Chất Y (C5H13O3N3, mạch hở, là muối amoni của đipeptit). Cho 30,45 gam hỗn hợp E gồm X và Y tác dụng hết với lượng dư NaOH đun nóng, thu được 0,35 mol hai khí (đều làm xanh giấy quỳ tím ẩm) và m gam hai muối. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 40,0. B. 35,0. C. 33,5. D. 50,0. (Đề thi thử Sở GD - ĐT Thái Nguyên - 2020) Câu 2: Cho hỗn hợp E gồm peptit X (C 6HmO4N3) và chất hữu cơ Y (C3HnO2N) đều mạch hở tác dụng vừa đủ với 50 ml dung dịch NaOH 2M, đun nóng. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được 0,01 mol amin Z và m gam hỗn hợp F gồm hai muối có cùng số nguyên tử cacbon. Giá trị của m là : A. 8,58. B. 2,76 C. 5,37. D. 9,55. Câu 3: Chất X (C6H16O4N2) là muối amoni của axit cacboxylic; chất Y (C7H18O3N4) là muối amoni của đipeptit. Cho 9,52 gam hỗn hợp E gồm X và Y tác dụng vừa đủ với dung dịch KOH, thu được 0,05 mol một amin đa chức và m gam 18