Bài tập về tính lưỡng tính của amino acid lớp 12 (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập Bài tập về tính lưỡng tính của amino acid lớp 12 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Bài tập về tính lưỡng tính của amino acid.

Bài tập về tính lưỡng tính của amino acid lớp 12 (cách giải + bài tập)

Thi online Hóa 12 KNTTThi online Hóa 12 CDThi online Hóa 12 CTST

A. Lý thuyết và phương pháp giải

Nhóm amino có tính base và nhóm carboxyl có tính acid nên các amino acid (a.a) có tính lưỡng tính, có thể tác dụng với acid mạnh cũng như base mạnh.

Trường hợp 1:

(NH₂)_aR(COOH)_b + aHCl → (NH₃Cl)_aR(COOH)_b

⇒ Số nhóm NH₂ = $\frac{n_{HCl}}{n_{a.a}}$.

Bảo toàn khối lượng: m_a.a + m_acid = m_muối

Trường hợp 2:

(NH₂)_aR(COOH)_b + bNaOH →(NH₂)_aR(COONa)_b + bH₂O

⇒ Số nhóm COOH = $\frac{n_{NaOH}}{n_{a.a}}$

Bảo toàn khối lượng: m_a.a + m_NaOH = m_muối +$m_{H_{2}O}$

Ghi nhớ phân tử khối: Gly = 75, Ala = 89, Val = 117, Lys = 146, Glu = 147.

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho 7,50 gam H₂N – CH₂ – COOH tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thu được m gam muối. Giá trị của m là

A. 14,80.

B. 12,15.

C. 11,15.

D. 22,30.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

$n_{Gly}=\frac{7,5}{75}=0,1mol$

H₂N – CH₂ – COOH + HCl → ClH₃N – CH₂– COOH

0,1                                  0,1                               0,1    mol

Bảo toàn khối lượng có: m_muối = m_Gly + m_HCl = 7,5 + 0,1.36,5 = 11,15 gam.

Ví dụ 2: Cho 31,4 gam hỗn hợp gồm glycine và alanine phản ứng vừa đủ với 400 mL dung dịch NaOH 1M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được m gam muối khan. Giá trị của m là

A. 40,6.

B. 40,2.

C. 42,5.

D. 48,6.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

$n_{NaOH}=0,4.1=0,4mol$

Glycine và alanine đều có 1 – COOH và 1 – NH₂ đặt công thức chung của 2 amino acid này là: 

Phương trình hóa học:

$\begin{array}{l}{H}_{2}N-\overline{R}-COOH+NaOH\to H_{2}N-\overline{R}-COONa+H_{2}O\\ 0,40,40,40,4mol\end{array}$

Bảo toàn khối lượng: m_a.a + m_NaOH = m_muối + $m_{H_{2}O}$

⇒ m_muối = 31,4 + 0,4.40 – 0,4.18 = 40,2 gam.

C. Bài tập vận dụng

Câu 1: Amino acid X có dạng H₂NRCOOH (R là gốc hydrocarbon). Cho 0,1 mol X phản ứng hết với dung dịch HCl (dư) thu được dung dịch chứa 11,15 gam muối. Tên gọi của X là

A. glycine.

B. valine.

C. alanine.

D. phenylalanine.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

$\begin{array}{l}{H}_{2}NRCOOH+HCl\to Cl{H}_{3}NRCOOH\\ 0,10,1mol\end{array}$

$\Rightarrow M_X=\frac{11,15}{0,1}=111,5\Rightarrow$ $R+97,5=111,5\Rightarrow R=14:-C{H}_2-$

Vậy X là H₂NCH₂COOH: Glycine.

Câu 2: Cho 7,5 gam amino acid X (công thức có dạng H₂NC_nH_2nCOOH) tác dụng hết với dung dịch HCl dư, thu được 11,15 gam muối. Số nguyên tử hydrogen trong phân tử X là

A. 7.

B. 9.

C. 11.

D. 5.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

H₂NC_nH_2nCOOH + HCl → ClH₃NC_nH_2nCOOH

Bảo toàn khối lượng: m_HCl = 11,15 – 7,5 = 3,65 $\Rightarrow n_{HCl}=\frac{3,65}{36,5}=0,1mol.$

$\Rightarrow M_{a.a}=\frac{7,5}{0,1}=75.$

Vậy X là: H₂NCH₂COOH có 5 nguyên tử hydrogen trong phân tử.

Câu 3: Amino acid X trong phân tử có một nhóm –NH₂ và một nhóm –COOH. Cho 26,7 gam X phản ứng với lượng dư dung dịch HCl, thu được dung dịch chứa 37,65 gam muối. Công thức của X là

A. H₂N-[CH₂]₃-COOH.

B. H₂N-[CH₂]₂-COOH.

C. H₂N-[CH₂]₄-COOH.

D. H₂N-CH₂-COOH.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Đặt công thức của X là: H₂N – R – COOH.

Phương trình hóa học:

H₂N – R – COOH + HCl → ClH₃N – R – COOH

Bảo toàn khối lượng: m_HCl = 37,65 – 26,7 = 10,95 gam ⇒ n_HCl = 0,3 mol.

$\Rightarrow M_X=\frac{26,7}{0,3}=89.$ Công thức của X là H₂N-[CH₂]₂-COOH.

Câu 4: Trong phân tử amino acid X có một nhóm amino và một nhóm carboxyl. Cho 15,0 gam X tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 19,4 gam muối khan. Công thức của X là

A. H₂NC₃H₆COOH.

B. H₂NCH₂COOH.        

C. H₂NC₂H₄COOH.

D. H₂NC₄H₈COOH.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Đặt công thức của X là: H₂N – R – COOH.

Phương trình hóa học:

H₂N – R – COOH + NaOH → H₂N – R – COONa + H₂O

Theo PTHH có: n_X = n_muối $\Rightarrow \frac{15}{R+61}=\frac{19,4}{R+83}$ $\Rightarrow R=14:-C{H}_2-$

Công thức của X là H₂NCH₂COOH.

Câu 5: Cho 0,02 mol α-amino acid X tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,04 mol NaOH. Mặt khác 0,02 mol X tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,02 mol HCl, thu được 3,67 gam muối. Công thức của X là

A. HOOC-CH₂CH(NH₂)-COOH.

B. CH₃CH(NH₂)-COOH.

C. HOOC-CH₂CH₂CH(NH₂)-COOH.

D. H₂N-CH₂CH(NH₂)-COOH.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

X tác dụng với NaOH theo tỉ lệ 1 : 2 về số mol ⇒ X có 2 nhóm – COOH ⇒ Loại 2 đáp án B và D.

X tác dụng với HCl theo tỉ lệ 1 : 1 ⇒ X có 1 nhóm -NH₂.

Đặt công thức X có dạng: HOOC – R(NH₂) – COOH.

Phương trình hóa học:

HOOC – R(NH₂) – COOH + HCl → HOOC – R(NH₃Cl) – COOH

                                                            0,02                               0,02          mol

⇒ m_muối = $\frac{3,67}{0,02}=183,5\Rightarrow R=41:\left(C_3{H}_5\right)$

Công thức của X là HOOC-CH₂CH₂CH(NH₂)-COOH.    

Câu 6: Cho 1 mol amino acid X phản ứng với dung dịch HCl (dư), thu được m₁ gam muối Y. Cũng 1 mol amino acid X phản ứng với dung dịch NaOH (dư), thu được m₂ gam muối Z. Biết m₂ – m₁ = 7,5. Công thức phân tử của X là

A. C₅H₉O₄N.

B. C₄H₁₀O₂N₂.

C. C₅H₁₁O₂N.

D. C₄H₈O₄N₂.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

X: (NH₂)_a R – (COOH)_b (Theo đáp án a = 1, 2; b = 1, 2)

$\left\{\begin{array}{l}{m}_1=M_X+36,5a\\ m_2=M_X+22b\end{array}\right.$ $\Rightarrow m_2-m_1=22b-36,5a=7,5$ $\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}a=1\\ b=2\end{array}\right.\Rightarrow X:C_x{H}_y{O}_{4}N$

⇒ Đáp án A phù hợp.

Câu 7: Cho m gam hỗn hợp X gồm glutamic acid và valine tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được (m + 9,125) gam muối. Mặt khác, cho m gam X tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được (m + 7,7) gam muối. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là

A. 39,60.

B. 32,25.

C. 26,40.

D. 33,75.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

$n_{HCl}=\frac{9,125}{36,5}=0,25mol;$ $n_{NaOH}=\frac{7,7}{22}=0,35mol$

$hhX\left\{\begin{array}{l}Glu:xmol\\ Val:ymol\end{array}\right.$ $\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{n}_{HCl}=x+y=0,25\\ n_{NaOH}=2x+y=0,35\end{array}\right.$ $\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}x=0,1mol\\ y=0,15mol\end{array}\right.$

$\Rightarrow m=0,1.147+0,15.117=32,25gam.$

Câu 8: Cho m gam H₂NCH₂COOH phản ứng hết với dung dịch KOH, thu được dung dịch chứa 28,25 gam muối. Giá trị của m là

A. 28,25

B. 18,75

C. 21,75

D. 37,50

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

H₂NCH₂COOH + KOH → H₂NCH₂COOK + H₂O

                                      0,25                                     0,25    mol

Giá trị của m là: 0,25.75 = 18,75 gam.

Câu 9: Cho 3,0 gam glycine tác dụng với dung dịch HCl dư, cô cạn cẩn thận chung dịch sau phản ứng, thu được m gam muối khan. Giá trị của m là

A. 4,23.

B. 3,73.

C. 4,46.

D. 5,19.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

$n_{Gly}=\frac{3}{75}=0,04mol$

H₂NCH₂COOH + HCl → ClH₃NCH₂COOH

                                           0,04             0,04                              mol

Bảo toàn khối lượng: m_muối = m_Gly + m_HCl = 3 + 0,04.36,5 = 4,46 gam.

Câu 10: Cho m gam hỗn hợp gồm glycine và alanine tác dụng vừa đủ với 250 mL dung dịch NaOH 1M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được 26,35 gam muối khan. Giá trị của m là

A. 20,60.

B. 20,85.

C. 25,80.

D. 22,45.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

H₂NCH₂COOH + NaOH → H₂NCH₂COONa + H₂O

x                              x                      x                      mol

H₂NCH(CH₃)COOH + NaOH → H₂NCH(CH₃)COONa + H₂O

y                                      y             y                       mol

Theo bài ra ta có hệ phương trình:

$\left\{\begin{array}{l}x+y=0,25\\ 97x+111y=26,35\end{array}\right.$$\iff \left\{\begin{array}{l}x=0,1\\ y=0,15\end{array}\right.$

Vậy m = 0,1.75 + 0,15.89 = 20,85 gam.

Thi online Hóa 12 KNTTThi online Hóa 12 CDThi online Hóa 12 CTST

Xem thêm Phương pháp giải các dạng bài tập Hóa học 12 hay, chi tiết khác:

• Bài tập amine tác dụng với acid
• Bài tập tính điện di của amino acid
• Bài tập thủy phân peptide
• Bài toán tính số mắt xích polymer
• Bài toán điều chế polymer
• Bài tập pin điện

---