Chuyên đề ôn thi THPT Quốc gia môn Hóa học Lớp 12 - Biện luận tìm công thức của muối amoni

Nội dung text: Chuyên đề ôn thi THPT Quốc gia môn Hóa học Lớp 12 - Biện luận tìm công thức của muối amoni

1. BIỆN LUẬN TÌM CÔNG THỨC CỦA MUỐI AMONI 1. Những vấn đề lý thuyết cần lưu ý a. Khái niệm về muối amoni: Muối amoni là muối của amoniac hoặc amin với axit vô cơ hoặc axit hữu cơ. + Muối amoni của axit vô cơ : CH3NH3NO3, C6H5NH3Cl, CH3NH3HCO3, (CH3NH3)2CO3, CH3NH3HSO4, (CH3NH3)2SO4, (NH4)2CO3, + Muối amoni của axit hữu cơ : HCOOH3NCH3, CH3COOH3NCH3, CH3COONH4, HCOONH4, CH3COOH3NC2H5, CH2=CHCOOH3NCH3, H4NCOO–COONH4, b. Tính chất của muối amoni Muối amoni tác dụng với dung dịch kiềm giải phóng NH3 hoặc amin. Muối amoni của axit cacbonic tác dụng với axit HCl giải phóng khí CO2. 2. Phương pháp giải + Đây là dạng bài tập khó. Trở ngại lớn nhất chính là tìm ra công thức cấu tạo của muối amoni. + Đứng trước dạng bài tập này, học sinh và có khi cả là thầy cô thường giải quyết bằng kinh nghiệm (tích lũy từ những bài đã làm). Vì thế, khi gặp những bài mới, lạ thì hay lúng túng, bị động. Có khi mất nhiều thời gian mà vẫn không tìm được điều mình muốn. + Vậy để tìm nhanh công thức cấu tạo của muối amoni ta phải làm như thế nào ? Câu trả lời là: Cần có kỹ năng phân tích, biện luận dựa vào giả thiết và công thức phân tử của muối. Cụ thể như sau : ● Bước 1 : Nhận định muối amoni - Khi thấy hợp chất chứa C, H, O, N tác dụng với dung dịch kiềm giải phóng khí thì đó là dấu hiệu xác định chất cần tìm là muối amoni. Tại sao ư? Tại vì chỉ có ion amoni phản ứng với dung dịch kiềm mới tạo ra khí. ● Bước 2 : Biện luận tìm công thức của gốc axit trong muối amoni - Nếu số nguyên tử O trong muối là 2 hoặc 4 thì đó thường là muối amoni của axit hữu cơ (RCOO- hoặc -OOCRCOO-). - Nếu số nguyên tử O là 3 thì đó thường làm muối amoni của axit vô cơ, gốc axit là 2 . CO3 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 của gốc amoni. Nếu không phù hợp thì thử với gốc axit khác. + Ví dụ : X có CT C3H12O3N2. X tác dụng với dd NaOH đun nóng thấy giải phóng khí làm xanh giấy quỳ tím ẩm. Tìm CTCT của X. + Hướng dẫn giải : X tác dụng với dung dịch NaOH giải phóng khí, suy ra X là muối amoni. X có 3 nguyên tử O nên gốc axit của X là 2 NO3 hoaëc HCO3 hoaëc CO3 . ● Nếu gốc axit là thì gốc amoni là : Không thỏa mãn. Vì amin no có ba nguyên tử C và 1 nguyên tử N thì có tối đa là 9 NO3 C3H12N nguyên tử H. Suy ra gốc amoni có tối đa 10 nguyên tử H. ● Nếu gốc axit là thì gốc amoni là : Không thỏa mãn. Giả sử gốc amoni có dạng thì số H cũng chỉ tối đa HCO3 C2H11N2 H2NC2H4NH3 là 9. ● Nếu gốc axit là 2 thì tổng số nguyên tử trong hai gốc amoni là C H N . Nếu hai gốc amoni giống nhau thì cấu tạo là . CO3 2 12 2 CH3NH3 Nếu hai gốc amoni khác nhau thì cấu tạo là . Đều thỏa mãn. Vậy X có 3 công thức cấu (C2H5NH3 , NH4 ) hoaëc (NH4 ; (CH3 )2 NH2 ) tạo thỏa mãn là : (CH3NH3 )2 CO3; C2H5NH3CO3NH4 ; (CH3 )2 NH2CO3NH4 . 3. Ví dụ minh họa Câu 1: Ứng với công thức phân tử C 2H7O2N (X) có bao nhiêu chất vừa phản ứng được với dung dịch NaOH vừa phản ứng được với dung dịch HCl ?A. 2. B. 3. C. 1.D. 4. Câu 2: Hợp chất A có công thức phân tử C 3H9NO2. Cho 8,19 gam A tác dụng với 100 ml dung dịch KOH 1M. Kết thúc phản ứng thu được dung dịch X và khí Y có khả năng làm xanh quỳ tím ẩm. Cô cạn dung dịch X được 9,38 gam chất rắn khan (quá trình cô cạn chỉ có nước bay hơi). Công thức cấu tạo thu gọn của A là A. CH3CH2COOH3NCH3. B. CH3COOH3NCH3. C. CH3CH2COONH4. D. HCOOH3NCH2CH3. Câu 3: X có công thức phân tử là C 3H10N2O2. Cho 10,6 gam X phản ứng với một lượng vừa đủ dung dịch NaOH đun nóng, thu được 9,7 gam muối khan và khí Y bậc 1 làm xanh quỳ ẩm. Công thức cấu tạo của X là : A. NH 2COONH2(CH3)2. B. NH 2COONH3CH2CH3. C. NH2CH2CH2COONH4. D. NH 2CH2COONH3CH3. Câu 4: Cho chất hữu cơ X có công thức phân tử C 2H8O3N2 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. 45. D. 46. Câu 5: Hơp chất hữu cơ X có công thức phân tử C 2H10N4O6. Cho 18,6 gam X tác dụng với 250 ml dung dịch NaOH 1M cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được dung dịch Y. Cô cạn Y thu được hơi có chứa một chất hữu cơ duy nhất làm xanh giấy quỳ ẩm và đồng thời thu được a gam chất rắn. Giá trị a là A. 17 gam.B. 19 gam. C. 15 gam. D. 21 gam. Câu 6: Cho hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ có cùng công thức phân tử C 2H7NO2 tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH đun nóng, thu được dung dịch Y và 4,48 lít hỗn hợp Z (ở đktc) gồm hai khí (đều làm xanh giấy quỳ ẩm). 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. 14,3 gam. C. 8,9 gam. D. 15,7 gam. Câu 7: Hợp chất X mạch hở có công thức phân tử là C4H9NO2. Cho 10,3 gam X phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH sinh ra một chất khí Y và dung dịch Z. Khí Y nặng hơn không khí, làm giấy quỳ tím ẩm chuyển màu 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 làA. 8,2.B. 10,8. C. 9,4.D. 9,6. Câu 8: Hợp chất hữu cơ X có công thức C 2H8N2O4. Khi cho 12,4 gam X tác dụng với 200 ml dung dịch NaOH 1,5M, thu được 4,48 lít (đktc) khí X làm xanh quỳ tím ẩm. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là: A. 17,2. B. 13,4. C. 16,2. D. 17,4. Câu 9: Một chất hữu cơ X có CT là C 4H11NO2. Cho X tác dụng hoàn toàn với 100 ml dd NaOH 2M, sau phản ứng thu được dung dịch X và 2,24 lít khí Y (đktc). Nếu trộn lượng khí Y này với 3,36 lít H 2 (đktc) thì được hỗn hợp khí có tỉ khối so với H 2 là 9,6. Khối lượng chất rắn thu được khi cô cạn dd X là A. 8,62 gam. B. 12,3 gam. C. 8,2 gam. D. 12,2 gam. 1
2. Câu 10: Hợp chất hữu cơ X có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất chứa C, H, O, N. Đốt cháy hoàn toàn 10,8 gam X thu được 4,48 lít CO2, 7,2 gam H2O và 2,24 lít khí N2 (đktc). Nếu cho 0,1 mol chất X trên tác dụng với dung dịch chứa 0,2 mol NaOH đun nóng thu được chất khí làm xanh giấy quỳ tím ẩm và dung dịch Y. Cô cạn dd Y thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là A. 15. B. 21,8. C. 5,7. D. 12,5. Câu 11: Cho 16,5 gam chất A có công thức phân tử là C 2H10O3N2 vào 200 gam dung dịch NaOH 8%. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch B và khí C. Tổng nồng độ phần trăm các chất có trong B gần nhất với giá trị : A. 8%. B. 9%. C. 12%. D. 11%. Câu 12: Cho hỗn hợp X gồm 2 chất hữu cơ có cùng công thức phân tử C 3H10N2O2 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 ẩm) hơn kém nhau một nguyên tử C. Tỉ khối hơi của Z đối với H2 bằng 13,75. Cô cạn dung dịch Y thu được khối lượng muối khan là: A. 16,5 gam. B. 20,1 gam. C. 8,9 gam. D. 15,7 gam. Câu 13: Hỗn hợp X gồm chất Y (C 2H10O3N2) và chất Z (C2H7O2N). Cho 14,85 gam X phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH và đun nóng, thu được dung dịch M và 5,6 lít (đktc) hỗn hợp T gồm 2 khí (đều làm xanh quỳ tím tẩm nước cất). Cô cạn toàn bộ dung dịch M thu được m gam muối khan. Giá trị của m có thể là A. 11,8. B. 12,5. C. 14,7. D. 10,6. Câu 14: Hỗn hợp X gồm các chất có công thức phân tử là C 2H7O3N và C2H10O3N2. Khi cho các chất trong X tác dụng với dung dịch HCl hoặc dung dịch NaOH dư đun nóng nhẹ đều có 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. 16,9 gam. B. 17,25 gam. C. 18,85 gam. D. 16,6 gam. Câu 15: Hỗn hợp X gồm 2 chất có CTPT C 3H12N2O3 và C2H8N2O3. Cho 3,40 gam X phản ứng vừa đủ với dd NaOH (đun nóng), thu được dd Y chỉ gồm các chất vô cơ và 0,04 mol hỗn hợp 2 chất hữu cơ đơn chức (đều làm xanh giấy quỳ tím ẩm). Cô cạn Y, thu được m gam muối khan. Giá trị của m làA. 3,12.B. 2,76. C. 3,36. D. 2,97. Câu 16: Cho 18,5 gam chất hữu cơ A (có công thức phân tử C 3H11N3O6) tác dụng vừa đủ với 300 ml dung dịch NaOH 1M tạo thành nước, 1 chất hữu cơ đa chức bậc I và m gam hỗn hợp muối vô cơ. Giá trị gần đúng nhất của m là A. 19,05. B. 25,45. C. 21,15. D. 8,45. Câu 17: Cho chất X có CT C4H11NO2 phản ứng với dd NaOH dư, đun nóng. Sau phản ứng, thu được dung dịch Y và chất khí Z có mùi khai. Biết Z là hợp chất hữu cơ. Số chất X thỏa mãn điều kiện của đề bài là A. 3 B. 2C. 4 D. 5 Câu 18: Cho hỗn hợp E gồm 0,15 mol X (C 2H6O5N2) và 0,1 mol Y (C6H16O4N2, là muối của axit cacboxylic hai chức) tác dụng hoàn toàn với dung dịch KOH vừa đủ, thu được hh hai khí A (ở điều kiện thường đều làm xanh giấy quỳ tím ẩm, có tỉ khối so với H 2 bằng 22,5) và dd T. Cô cạn T, thu được hỗn hợp G gồm ba muối khan. Phần trăm khối lượng của muối có phân tử khối nhỏ nhất trong G là A. 32,93%. B. 31,33%. C. 31,11%. D. 34,09%. Câu 19: Cho 0,2 mol hỗn hợp gồm X (C3H10O2N2) và Y (C4H12O4N2) tác dụng vừa đủ với 300 ml dd NaOH 1M thu được amin Z có tỉ khối so với H2 bằng 15,5 và dung dịch T. Cô cạn dd T thu được hỗn hợp G gồm 2 muối có số nguyên tử C bằng nhau. Phần trăm khối lượng của muối có phân tử khối lớn hơn trong G có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 64. B. 42. C. 58. D. 35. Câu 20: Cho hỗn hợp E gồm 0,1 mol X (C5H11O4N) và 0,15 mol Y (C5H14O4N2, là muối của axit cacboxylic hai chức) tác dụng hoàn toàn với dung 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 số nguyên tử cacbon trong phân tử (trong đó có hai muối của hai axit cacboxylic và muối của một α-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%. Câu 21:Hỗn hợp E gồm chất X (CmH2m+4O4N2, là muối của axit cacboxylic hai chức) và chất Y (CnH2n+3O2N, là muối của axit cacboxylic đơn chức). Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol E cần vừa đủ 0,26 mol O2, thu được N2, CO2 và 0,4 mol H2O. Mặt khác, cho 0,1 mol E tác dụng hết với dd NaOH, cô cạn dd sau phản ứng, thu được hh hai chất khí đều làm xanh quỳ tím ẩm và a gam hh hai muối khan. Giá trị của a là A. 9,44. B. 11,32.C.10,76. D. 11,60. Câu 22: Chất X là muối của axit vô cơ có công thức phân tử C 2H7O3N, Y và Z đều là muối trung hòa của axit cacboxylic hai chức có cùng công thức phân tử C 5H14O4N2. Cho 34,2 gam hỗn hợp E gồm X, Y và Z tác dụng tối đa với dung dịch chứa 0,5 mol KOH, thu được hai amin và dung dịch chứa 39,12 gam hỗn hợp ba muối. Mặt khác, cho 34,2 gam E tác dụng với dung dịch H2SO4 (loãng, vừa đủ), thu được dung dịch chứa m gam muối trung hòa. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 28,0. B. 22,5. C. 35,9. D. 33,5. Câu 23. Cho hỗn hợp E gồm 0,15 mol X (C 2H6O5N2) và 0,1 mol Y (C6H16O4N2, là muối của axit cacboxylic hai chức) tác dụng hoàn toàn với dung dịch KOH vừa đủ, thu được hỗn hợp hai khí A (ở điều kiện thường đều làm xanh giấy quỳ tím ẩm, có tỉ khối so với H 2 bằng 22,5) và dung dịch T. Cô cạn T, thu được hỗn hợp G gồm ba muối khan. Phần trăm khối lượng của muối có phân tử khối nhỏ nhất trong G là A. 32,93%. B. 34,09%. C. 31,33%. D. 31,11%. Câu 24: Hỗn hợp X gồm 2 hợp chất: A (C 2H7O3N) và B (C3H9O3N). Cho m gam X vào dung dịch NaOH vừa đủ, đu nóng thu được dung dịch Y và 5,6 lít (đktc) khí Z duy nhất. Khí Z có khả năng làm xanh quỳ tím ẩm. Cô cạn Y thu được 25,3 (gam) chất rắn T. Cho T vào dung dịch HCl thấy có thoát ra khí CO2. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 24,4. B. 21,6. C. 25,6. D. 20,5. Câu 25: Cho 27,75 gam chất hữu cơ A có công thức phân tử C 3H11N3O6 tác dụng vừa đủ với 450 ml dung dịch NaOH 1M tạo thành nước, 1 chất hữu cơ đa chức bậc một và m gam hỗn hợp muối vô cơ. Giá trị gần đúng nhất của m là A. 28,6. B. 25,45. C. 21,15. D. 8,45 2
3. Câu 22. Chọn D. CH3NH3HCO3 : x mol 93x 166y 166z 34,2 x 0,1 CH3NH3OOC CH2 COONH3CH3 : y mol 2x 2y 2z 0,5 y 0,03 CH3NH3OOC COO NH3C2H5 : z mol 138x 180y 166z 39,12 z 0,12 (CH3NH3)2SO4 : 0,5x y 0,5z 0,14 Khi cho E tác dụng với H2SO4 thì thu được m 33,68 (g) (C2H5NH3)2SO4 : 0,5z 0,06 Câu 23. Chọn D. GlyK : 0,15 mol X : H OOC-CH2 -NH3NO3 KOH  KNO3 : 0,15 mol %mKNO3 31,11% Y : C2 H5NH3 -OOC-COO-NH2 (CH3 )2 (COOK)2: 0,1 mol Câu 24. Chọn C. CH3NH3HCO3 : x mol x y 0,25 x 0,1 X gồm mX 25,355 (g) HOCH2COONH3CH3 : y mol 106x 98y 25,3 y 0,15 CÂU 25: Cho 27,75 gam chất hữu cơ A có công thức phân tử C 3H11N3O6 tác dụng vừa đủ với 450 ml dung dịch NaOH 1M tạo thành nước, 1 chất hữu cơ đa chức bậc một và m gam hỗn hợp muối vô cơ. Giá trị gần đúng nhất của m là A. 28,6. B. 25,45. C. 21,15. D. 8,45 Định hướng tư duy giải Theo CTPT của A và từ dữ kiện đề bài suy ra: O3NH3N-CH2-CH2-NH3HCO3 nA 0,15 NaNO3 : 0,15 Ta có:  m 28,65 n NaOH 0,45 Na 2CO3 : 0,15 3