giai bai tap ve amin

+ Các amin no còn phản ứng được với dung dịch muối của một số kim loại tạo hiđroxit kết tủa.. Hướng dẫn giải Vì X tác dụng với dung dịch HCl tạo ra muối có dạng RNH3Cl nên suy ra X có

Trang 1

B PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ AMIN

I Phản ứng thể hiện tính bazơ của amin

Phương pháp giải

● Một số điều cần lưu ý về tính bazơ của amin :

+ Các amin đều phản ứng được với các dung dịch axit như HCl, HNO 3 , H 2 SO 4 , CH 3 COOH,

CH 2 =CHCOOH… Bản chất của phản ứng là nhóm chức amin phản ứng với ion H+tạo ra muối amoni

–NH 2 + H+ → −NH3+

(Phản ứng xảy ra tương tự với amin bậc 2 và bậc 3)

+ Các amin no còn phản ứng được với dung dịch muối của một số kim loại tạo hiđroxit kết tủa

Ví dụ : −NH2 + Fe3+ + 3H 2 O → −NH3+ + Fe(OH) 3

(Phản ứng xảy ra tương tự với amin bậc 2 và bậc 3)

● Phương pháp giải bài tập về amin chủ yếu là sử dụng định luật bảo toàn khối lượng Đối với các amin chưa biết số nhóm chức thì lập tỉ lệ

min

H a

n T n

+

= để xác định số nhóm chức amin

► Các ví dụ minh họa ◄

Ví dụ 1: X là hợp chất hữu cơ chứa C, H, N ; trong đó nitơ chiếm 15,054% về khối lượng X tác dụng với HCl tạo ra muối có dạng RNH3Cl Công thức của X là :

A. CH3–C6H4–NH2 B. C6H5–NH2 C. C6H5–CH2–NH2 D C2H5–C6H4–NH2

Hướng dẫn giải

Vì X tác dụng với dung dịch HCl tạo ra muối có dạng RNH3Cl nên suy ra X có dạng RNH2 Trong X nitơ chiếm 15,05% về khối lượng nên ta có :

6 5

14

+

Công thức của X là C6H5–NH2

Đáp án B

Ví dụ 2: Thành phần % khối lượng của nitơ trong hợp chất hữu cơ X (CxHyN) là 23,73% Số đồng phân của X phản ứng với HCl tạo ra muối có công thức dạng RNH3Cl là :

Từ giả thiết suy ra :

3 9

x 3

 =

Có hai amin bậc 1 là : CH3–CH2–CH2–NH2 ; (CH3)2CH–NH2

Đáp án A

Trang 2

Ví dụ 3:Amin X có phân tử khối nhỏ hơn 80 Trong phân tử X nitơ chiếm 19,18% về khối lượng

Số đồng phân cấu tạo của X tác dụng với HCl tạo muối amoni có mạch cacbon không phân nhánh

là :

Đặt CTPT của amin X là CxHyNt , theo giả thiết ta có :

=





CTPT của amin X là C4H11N Số đồng phân của amin X là 8 :

CH3–CH2–CH2–CH2–NH2 (1); CH3–CH2–CH–CH3 (2); CH3–CH–CH2–NH2 (3);

NH2 CH3

CH3

CH3 –C–NH2 (4); CH3–CH2–NH–CH2–CH3 (5); CH3–CH2–CH2–NH–CH3 (6);

CH3

CH3–CH–NH–CH3 (7); CH3–CH2–N–CH3 (8)

CH3 CH3

Trong 8 chất trên có các chất (1), (2), (5), (6), (8) có mạch cacbon không phân nhánh nên khi

tác dụng với dung dịch HCl sẽ tạo ra muối amoni có mạch cacbon không phân nhánh

Đáp án D

Ví dụ 4: Cho 15 gam hỗn hợp X gồm các amin anilin, metylamin, đimetylamin, đietylmetylamin tác dụng vừa đủ với 50 ml dung dịch HCl 1M Khối lượng sản phẩm thu được có giá trị là :

Hướng dẫn giải Theo giả thiết hỗn hợp các amin gồm C6H5NH2, CH3NH2, (CH3)2NH, (C2H5)2NCH3 đều là các amin đơn chức nên phản ứng với HCl theo tỉ lệ mol 1 : 1

Sơ đồ phản ứng :

X + HCl → muối

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :

muoái amin HCl

m =m +m = +15 0,05.36, 5 16,825 gam.=

Đáp án A

Ví dụ 5:Hỗn hợp X gồm metylamin, etylamin và propylamin có tổng khối lượng 21,6 gam là và tỉ

lệ về số mol là 1 : 2 : 1 Cho hỗn hợp X trên tác dụng hết với dung dịch HCl thu được dung dịch chứa bao nhiêu gam muối ?

A. 36,2 gam B. 39,12 gam C. 43,5 gam D. 40,58 gam

Hướng dẫn giải Hỗn hợp X gồm CH3NH2, C2H5NH2, C3H7NH2 Đặt số mol của ba chất tương ứng là x, 2x, x

Theo giả thiết ta có : 31x + 2x.45 + 59.x = 21,6 ⇒ x = 0,12

Tổng số mol của ba amin là 0,12 + 0,12.2 + 0,12 = 0,48 mol

Phương trình phản ứng :

–NH2 + HCl → –NH3Cl (1)

mol: 0,48 → 0,48 → 0,48

Trang 3

Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng ta cĩ :

muối amin HCl

m =m +m =21,6 0,48.36, 5 39,12 gam.+ =

Đáp án B

Ví dụ 6:Cho 0,14 mol một amin đơn chức tác dụng với dung dịch chứa 0,1 mol H2SO4 Sau đĩ cơ cạn dung dịch thu được 14,14 gam hỗn hợp 2 muối Thành phần phần trăm về khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp là :

muối amin H SO amin muối H SO

4,34

0,14

CH3NH2 + H2SO4 → CH3NH3HSO4 (1)

mol: x → x → x

2CH3NH2 + H2SO4 → (CH3NH3)2SO4 (2)

mol: y → 0,5y → 0,5y

Theo (1), (2) và giả thiết ta cĩ :

⇒

Thành phần phần trăm về khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp là :

3 3 4

3 3 2 4

0,06.129

14,14

Đáp án D

Ví dụ 7: Cho 10 gam amin đơn chức X phản ứng hồn tồn với HCl (dư), thu được 15 gam muối

Số đồng phân cấu tạo của X là :

HCl phản ứng muối X HCl

5

36,5

Vì X là amin đơn chức nên suy ra :

5 36,5

36,5

Các đồng phân của X là :

NH2 CH3

Trang 4

CH3

CH3 –C–NH2 (4); CH3–CH2–NH–CH2–CH3 (5); CH3–CH2–CH2–NH–CH3 (6);

CH3

CH3–CH–NH–CH3 (7); CH3–CH2–N–CH3 (8)

CH3 CH3

Đáp án B

Ví dụ 8: Trung hòa hoàn toàn 8,88 gam một amin (bậc một, mạch cacbon không phân nhánh) bằng axit HCl, tạo ra 17,64 gam muối Amin có công thức là :

– NH2 + HCl → NH3Cl (1)

mol : x → x → x

Theo (1) và giả thiết ta có : 36,5x = 17,64 – 8,88 = 8,76 ⇒ x = 0,24

● Nếu amin có dạng là RNH2 thì

RNH NH

n =n− =0, 24mol ⇒ R =8,88 16 21

0, 24− = (loại)

● Nếu amin có dạng là R(NH2)2 thì

R ( NH ) NH

1

2 −

⇒ R : –C3H6– hay –CH2–CH2–CH2– (vì amin có mạch C không phân nhánh)

Vậy công thức của amin là H2NCH2CH2CH2NH2

Đáp án D

Ví dụ 9: Cho 21,9 gam amin đơn chức X phản ứng hoàn toàn với dung dịch FeCl3 (dư), thu được 10,7 gam kết tủa Số đồng phân cấu tạo bậc 1 của X là :

3RNH2 + Fe3+ + 3H2O → 3[RNH ]3 + + Fe(OH)3 (1)

mol: 0,1 ← 0,1

Theo (1)và giả thiết ta có :

Số đồng phân cấu tạo bậc 1 của X là 4 :

NH2 CH3

CH3

CH3 –C–NH2 (4)

CH3

Đáp án D

Trang 5

Ví dụ 10:Để phản ứng hết 400 ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,5M và FeCl3 0,8M cần bao nhiêu gam hỗn hợp gồm metylamin và etylamin cĩ tỉ khối so với H2 là 17,25 ?

A. 41,4 gam B. 40,02 gam C. 51,75 gam D. 33,12 gam

Hướng dẫn giải Đặt CTPT trung bình của 2 amin là 2

n 2n 1

C H +NH Theo giả thiết suy ra : 14n + 17 = 2.17,25 ⇒ =n 1,25

3

n + =n =0,4.0,5 0,2 mol, n= + =n =0,4.0,8 0,32 mol.=

2

n 2n 1

n 2 n 1

mol: 0,2 ← 0,2

n 2n 1

C H +NH + Fe3+ + 3H2O → 3 3

n 2 n 1

[C H +NH ]+ + Fe(OH)3 (2) mol: 0,96 ← 0,32

Theo (1), (2) và giả thiết ta cĩ :

Đáp án B

Ví dụ 11: Cho 5,2 gam hỗn hợp Y gồm hai amin đơn chức, no, mạch hở tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thu được 8,85 gam muối Biết trong hỗn hợp, số mol hai amin bằng nhau Cơng thức phân

tử của hai amin là :

A. CH5N và C2H7N B. C2H7N và C3H9N

C C2H7N và C4H11N D CH5N và C3H9N

Đặt CTPT trung bình của 2 amin là C Hn 2n 3+ N

HCl phản ứng muối X HCl

3,65

36,5

Vì Y là hỗn hợp các amin đơn chức nên suy ra :

0,1

Do hai amin cĩ số mol bằng nhau nên số cacbon trung bình bằng trung bình cộng số cacbon của

1 2

+

=

+ với x1 = x2 thì n1 n2

n 2

+

Đáp án B

Trang 6

II Phản ứng của amin với HNO2

● Một số điều cần lưu ý về phản ứng của amin với axit nitrơ :

Amin bậc một tác dụng với axit nitrơ ở nhiệt độ thường cho ancol hoặc phenol và giải phóng nitơ Ví dụ :

C 2 H 5 NH 2 + HONO → C 2 H 5 OH + N 2↑ + H 2 O

Anilin và các amin thơm bậc một tác dụng với axit nitrơ ở nhiệt độ thấp (0 - 5 o C) cho muối điazoni :

C 6 H 5 NH 2 + HONO + HCl →0 5 C−o C 6 H 5 N 2 + Cl - + 2H 2 O

phenylđiazoni clorua

● Phương pháp giải bài tập dạng này chủ yếu là tính toán theo phương trình phản ứng

Ví dụ 1: Muối C6H5N2+Cl- (phenylđiazoni clorua) được sinh ra khi cho C6H5NH2 (anilin) tác dụng với NaNO2 trong dung dịch HCl ở nhiệt độ thấp (0-5oC) Để điều chế được 14,05 gam C6H5N2+Cl -(với hiệu suất 100%), lượng C6H5NH2 và NaNO2 cần dùng vừa đủ là :

C6H5NH2 + NaNO2 + 2HCl →0 5 C−o C H N Cl6 5 2+ − + 2H2O + NaCl (1)

mol: 0,1 ← 0,1 ← 0,1

Theo (1) và giả thiết ta có :

C H NH NaNO C H N Cl

n =n =n + − =0,1 mol

Đáp án C

Ví dụ 2: Amin X có phân tử khối nhỏ hơn 80 Trong phân tử X nitơ chiếm 19,18% về khối lượng Cho X tác dụng với dung dịch hỗn hợp gồm KNO2 và HCl thu được ancol Y Oxi hóa không hoàn toàn Y thu được xeton Z Phát biểu nào sau đây đúng ?

A. Tách nước Y chỉ thu được một anken duy nhất

B. Trong phân tử X có một liên kết π

C. Tên thay thế của Y là propan-2-ol

Đặt CTPT của amin X là CxHyNt , theo giả thiết ta có :

=





Vậy CTPT của amin X là C4H11N Theo giả thiết X tác dụng với dung dịch hỗn hợp gồm KNO2

và HCl thu được ancol Y Oxi hóa không hoàn toàn Y thu được xeton Z suy ra X là

CH3CH2CH(NH2)CH3

Trang 7

Sơ đồ phản ứng :

CH3CH2CH(NH2)CH3 2

KNO + HCl

→ CH3CH2CH(OH)CH3

o

[O], t

→ CH3CH2COCH3 Phát biểu đúng là Phân tử X có mạch cacbon không phân nhánh

Đáp án D

Ví dụ 3: Cho 26 gam hỗn hợp 2 amin no, đơn chức, mạch hở, bậc một có số mol bằng nhau tác dụng hết với HNO2 ở nhiệt độ thường thu được 11,2 lít N2 (đktc) Công thức phân tử của hai amin

là :

A. CH5N và C4H11N B. C2H7N và C3H9N

Hướng dẫn giải Đặt CTPT trung bình của 2 amin là 2

n 2n 1

C H +NH Phương trình phản ứng :

2

n 2n 1

C H +NH + HNO2 →

n 2n 1

C H +OH + H2O + N2 (1) mol: 0,5 ← 0,5

Theo (1) và giả thiết ta có :

C H NH N C H NH

26

0,5

● Trường hợp 1 : Một amin là CH3NH2 amin còn lại là CnH2n+1NH2, vì hai amin có số mol bằng nhau nên % về số mol của chúng đều là 50% Ta có :

n 1.50% n.50% 2,5= + = ⇒ =n 4 ⇒ CnH2n+1NH2 là C4H9NH2

● Trường hợp 2 : Một amin là C2H5NH2 amin còn lại là CnH2n+1NH2, tương tự trường hợp 1 ta có :

n 2.50% n.50% 2,5= + = ⇒ =n 3⇒ CnH2n+1NH2 là C3H7NH2

Đáp án D

Trang 8

III Phản ứng của muối amoni với dung dịch kiềm

● Một số điều cần lưu ý về phản ứng của muối amoni với axit dung dịch kiềm :

+ Dấu hiệu để xác định một hợp chất là muối amoni đó là : Khi hợp chất đó phản ứng với

dung dịch kiềm thấy giải phóng khí hoặc giải phóng khí làm xanh giấy quỳ tím

+ Các loại muối amoni gồm :

- Muối amoni của amin hoặc NH 3 với axit vô cơ như HCl, HNO 3 , H 2 SO 4 , H 2 CO 3 ….Muối amoni của amin no với HNO 3 có công thức phân tử là C n H 2n+4 O 3 N 2 ; muối amoni của amin no với

H 2 SO 4 có hai dạng : muối axit là C n H 2n+5 O 4 NS; muối trung hòa là C n H 2n+8 O 4 N 2 S; muối amoni của amin no với H 2 CO 3 có hai dạng : muối axit là C n H 2n+3 O 3 N; muối trung hòa là C n H 2n+6 O 3 N 2

- Muối amoni của amin hoặc NH 3 với axit hữu cơ như HCOOH, CH 3 COOH,

CH 2 =CHCOOH… Muối amoni của amin no với axit no, đơn chức có công thức phân tử là

C n H 2n+3 O 2 N; Muối amoni của amin no với axit không no, đơn chức, phân tử có một liên kết đôi C=C có công thức phân tử là C n H 2n+1 O 2 N

● Để làm tốt bài tập dạng này thì điều quan trọng là cần phải xác định được công thức của muối

amoni Sau đó viết phương trình phản ứng để tính toán lượng chất mà đề bài yêu cầu Nếu đề bài

yêu cầu tính khối lượng chất rắn sau khi cô cạn dung dịch thì cần lưu ý thành phần của chất rắn là

muối và có thể có kiềm dư Nếu gặp bài tập hỗn hợp muối amoni thì nên sử dụng phương pháp

trung bình kết hợp với định luật bảo toàn khối lượng để tính toán

Ví dụ 1: Cho 0,1 mol chất X (C2H8O3N2, M = 108) tác dụng với dung dịch chứa 0,2 mol NaOH đun nóng thu được chất khí làm xanh giấy quỳ ẩm và dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu được m gam chất rắn khan Giá trị của m là :

Vì X tác dụng với dung dịch NaOH đung nóng thu được khí làm xanh giấy quỳ ẩm nên X là muối amoni Căn cứ vào công thức của X ta suy ra X là muối amoni của amin no với axit nitric Công thức của X là C2H5NH3NO3 hoặc (CH3)2NH2NO3

C2H5NH3NO3 + NaOH → C2H5NH2 + NaNO3 + H2O (1)

mol: 0,1 → 0,1 → 0,1

Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn gồm NaOH dư (0,1 mol) và NaNO3 (0,1 mol) Khối lượng chất rắn là :

m = 0,1.40 + 0,1.85 = 12,5 gam

Đáp án B

Ví dụ 2: Cho 0,1 mol chất X có công thức là C2H12O4N2S tác dụng với dung dịch chứa 0,35 mol NaOH đun nóng thu được chất khí làm xanh giấy quỳ ẩm và dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu được m gam chất rắn khan Giá trị của m là :

muối amoni Căn cứ vào công thức của X ta suy ra X là muối amoni của amin no với axit sunfuric Công thức của X là (CH3NH3)2SO4

Trang 9

(CH3NH3)2SO4 + 2NaOH → 2CH3NH2 + Na2SO4 + 2H2O (1)

mol: 0,1 → 0,2 → 0,1

Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn gồm NaOH dư (0,15 mol) và Na2SO4 (0,1 mol) Khối lượng chất rắn là :

m = 0,15.40 + 0,1.142 = 20,2 gam

Đáp án B

Ví dụ 3: Cho 18,6 gam hợp chất hữu cơ X có công thức phân tử là C3H12O3N2 phản ứng hoàn toàn với 400 ml dung dịch NaOH 1M Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam chất rắn khan Giá trị của m là :

Căn cứ vào công thức phân tử của X là C3H12O3N2 và X phản ứng được với NaOH nên X là muối amoni Công thức cấu tạo của X là (CH3NH3)2CO3

(CH3NH3)2CO3 + 2NaOH → 2CH3NH2 + Na2CO3 + 2H2O (1)

mol: 0,15 → 0,3 → 0,15

Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn gồm NaOH dư (0,1 mol) và Na2CO3 (0,15 mol) Khối lượng chất rắn là :

m = 0,1.40 + 0,15.106 = 19,9 gam

Đáp án A

Ví dụ 4: Cho 16,05 gam hợp chất hữu cơ X có công thức phân tử là C3H9O3N phản ứng hoàn toàn với 400 ml dung dịch NaOH 1M Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam chất rắn khan Giá trị của m là :

Căn cứ vào công thức phân tử của X là C3H9O3N và X phản ứng được với NaOH nên X là muối amoni Công thức cấu tạo của X là C2H5NH3HCO3 hoặc (CH3)2NH2HCO3

C2H5NH3HCO3 + 2NaOH → C2H5NH2 + Na2CO3 + 2H2O (1)

mol: 0,15 → 0,3 → 0,15

Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn gồm NaOH dư (0,1 mol) và Na2CO3 (0,15 mol) Khối lượng chất rắn là :

m = 0,1.40 + 0,15.106 = 19,9 gam

Đáp án A

Ví dụ 5: A có công thức phân tử là C2H7O2N Cho 7,7 gam A tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch X và khí Y, tỉ khối của Y so với H2 nhỏ hơn 10 Cô cạn dung dịch X thu được m gam chất rắn Giá trị của m là :

A 12,2 gam B 14,6 gam C 18,45 gam D 10,7 gam

Theo giả thiết suy ra A là muối amoni, khí Y là NH3 hoặc amin Vì MY < 20 nên Y là NH3 Từ

đó suy ra X là CH3COONH4

Trang 10

CH3COONH4 + NaOH → NH3 + CH3COONa + H2O (1)

mol: 0,1 → 0,1 → 0,1

Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn gồm NaOH dư (0,1 mol) và CH3COONa (0,1 mol) Khối lượng chất rắn là :

m = 0,1.40 + 0,1.82 = 12,2 gam

Đáp án A

Ví dụ 6: Cho 1,82 gam hợp chất hữu cơ, mạch hở X có công thức phân tử C3H9O2N tác dụng vừa

đủ với dung dịch NaOH, đun nóng thu được khí Y và dung dịch Z Cô cạn Z thu được 1,64 gam muối khan Tên gọi của X là :

RCOONH3R’ + NaOH → RCOONa + R’NH2 + H2O (1)

mol: 0,02 → 0,02 → 0,02

Theo (1) và giả thiết ta có : R + 67 = 82 ⇒ R = 15 (CH3–) ⇒R’ = 15 (CH3–)

Công thức của X là CH3COONH3CH3, tên của X là metylamoni axetat

Đáp án D

Ví dụ 7: Cho hỗn hợp X gồm 2 chất hữu cơ có cùng CTPT C2H7NO2 tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, đun nóng thu được dung dịch Y và 4,48 lít (đktc) hỗn hợp Z gồm 2 khí (đều làm xanh quỳ tím ẩm) Tỉ khối của Z đối với hiđro bằng 13,75 Cô cạn dung dịch Y thu được khối lượng muối khan là :

Hướng dẫn giải Cách 1 : Tính theo phương trình phản ứng kết hợp với sơ đồ đường chéo

Hỗn hợp Z gồm 2 khí có tính bazơ đó là NH3 và CH3NH2 Vậy hỗn hợp X gồm CH3COONH4

và HCOOH3NCH3

CH3COONH4 + NaOH → CH3COONa + NH3 + H2O (1)

HCOOH3NCH3 + NaOH → HCOONa + CH3NH2 + H2O (2)

mol: y → y → y

Áp dụng sơ đồ đường chéo ta có:

3

NH

CH NH

−

Theo (1), (2) và giả thiết ta có hệ :

x 0, 05

y 0,15

+ =







⇒ m = 68.0,15 + 82.0,05 = 14,3 gam

Đáp án B

Định dạng
Số trang	13
Dung lượng	120,16 KB