Sáng kiến kinh nghiệm Tìm công thức muối amoni
Trước kia, trong quá trình dạy học môn hóa học, việc tìm ra công thức của muối AMONI mất rất nhiều thời gian tôi mới hệ thống lại được, công nghệ thông tin học hỏi trên mạng không có, tôi phải mò mẫm, tìm tòi tự nghiên cứu để giải các bài tập về muối AMONI.
Ngày nay nền công nghệ thông tin phát triển học sinh có rất nhiều kênh thông tin để học song không phải học sinh nào cũng tự học được mà cần sự hướng dẫn của thầy cô. Đối với loại bài tập tìm công thức muối AMONI khi tôi hệ thống và dùng giảng dạy cho học sinh thì học sinh vận dụng rất tốt, dễ hiểu.
+ 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 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 cần có kỹ năng phân tích, biện luận dựa vào giả thiết và công thức phân tử của muối.
Với lí do trên tôi chọn đề tài ‘‘TÌM CÔNG THỨC MUỐI AMONI’’ làm sáng kiến của mình rất mong sự đóng góp ý kiến của các đồng nghiệp.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT HOÀNG LỆ KHA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÌM CÔNG THỨC MUỐI AMONI Người thực hiện: Nguyễn Thị Lệ Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc môn : Hóa Học THANH HÓA NĂM 2017 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ * Mẫu M2 PHÒNG GD&ĐT ....(TRƯỜNG THPT....)** (*Font Times New Roman, cỡ 15, CapsLock; ** Font Times New Roman, cỡ 16, CapsLock, đậm) SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM (Font Times New Roman, cỡ 15, CapsLock) TÊN ĐỀ TÀI (Font Times New Roman, cỡ 16-18, CapsLock, đậm) Người thực hiện: Nguyễn Văn A Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THCS B SKKN thuộc lĩnh mực (môn): Toán (Font Times New Roman, cỡ 15, đậm, đứng; mục Đơn vị công tác chỉ ghi đối với các SKKN thuộc các bậc MN, cấp TH và THCS, các cấp/bậc khác không ghi) Mục lục 1. Mở đầu - Lý do chọn đề tài - Mục đích nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu 2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1. Cơ sở của sáng kiến kinh nghiệm 2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.3. Giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề 2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với bản thân, học sinh 3. Kết luận Tài liệu tham khảo I. Mở đầu 1 - Lí do chọn đề tài Trước kia, trong quá trình dạy học môn hóa học, việc tìm ra công thức của muối AMONI mất rất nhiều thời gian tôi mới hệ thống lại được, công nghệ thông tin học hỏi trên mạng không có, tôi phải mò mẫm, tìm tòi tự nghiên cứu để giải các bài tập về muối AMONI. Ngày nay nền công nghệ thông tin phát triển học sinh có rất nhiều kênh thông tin để học song không phải học sinh nào cũng tự học được mà cần sự hướng dẫn của thầy cô. Đối với loại bài tập tìm công thức muối AMONI khi tôi hệ thống và dùng giảng dạy cho học sinh thì học sinh vận dụng rất tốt, dễ hiểu. + 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 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 cần có kỹ năng phân tích, biện luận dựa vào giả thiết và công thức phân tử của muối. Với lí do trên tôi chọn đề tài ‘‘TÌM CÔNG THỨC MUỐI AMONI’’ làm sáng kiến của mình rất mong sự đóng góp ý kiến của các đồng nghiệp. 2 - Mục đích nghiên cứu Trong quá trình giảng dạy môn Hóa học ở trường THPT, đặc biệt là trong quá trình ôn luyện cho học sinh thi đại học trước kia và kì thi THPT Quốc gia ngày nay. Việc xác định công thức muối AMONI là một chuyên đề hay và khá quan trọng nên các bài tập về amoni thường có mặt trong các kì thi lớn của quốc gia. Với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay thì việc giải nhanh các bài toán Hóa học là yêu cầu hàng đầu của người học; yêu cầu tìm ra được phương pháp giải toán một cách nhanh nhất, đi bằng con đường ngắn nhất không những giúp người học tiết kiệm được thời gian làm bài mà còn rèn luyện được tư duy và năng lực phát hiện vấn đề của người học. Trong thực tế tài liệu viết muối AMONI còn ít và chưa có sự phân loại một cách cụ thể nên nguồn tư liệu để giáo viên nghiên cứu còn hạn chế do đó nội dung kiến thức và kĩ năng giải các bài tập về muối AMONI cung cấp cho học sinh chưa được nhiều. Vì vậy, khi gặp các bài toán này các em thường lúng túng trong việc tìm ra phương pháp giải phù hợp. Qua quá trình tìm tòi, nghiên cứu trong nhiều năm tôi đã hệ thống hóa các dạng bài tập amoni và phương pháp giải các dạng bài tập đó cho học sinh một cách dễ hiểu, dễ vận dụng, tránh được những lúng túng, sai lầm và nâng cao kết quả trong các kỳ thi. 3 - Đối tượng nghiên cứu Chuyên đề muối amoni là một phần nhỏ trong tổng thể chương trình hóa học và luôn là một trong những nội dung trong kì thi THPT Quốc gia. Đây là nội dung không đòi hỏi kiến thức khó đối với học sinh, tuy nhiên do chủ quan nên học sinh thường ít chú ý đến và với tâm lí chỉ là phần nhỏ của chương trình học và thi nên khi gặp các bài tập này các em thường không làm được. Đặc biệt đối với học sinh học theo khối. Chủ yếu dùng cho học sinh trường THPT Hoàng Lệ Kha 4 -Phương pháp nghiên cứu Dùng phương pháp xây dựng cơ sở lí thuyết từ đó hướng dẫn học sinh tư duy. II - Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 1. Cơ sở lý thuyết a. Khái niệm về muối amoni Muối amoni là muối của amoniac hoặc amin với axit vô cơ hoặc axit hữu cơ. Ví dụ : + Muối amoni của axit vô cơ : RNH3NO3, (RNH3)2CO3, RNH3HCO3, O3NH3NRNH3HCO3 và muối của các amin bậc 2, bậc 3. + Muối amoni của axit hữu cơ : RCOOH3NCH3, RCOOH3NCH3, RCOONH4, RCOOH3NC2H5,CH2=CHCOOH3NCH3,H4NOOCRCOONH4, H4NOOCRCOOH3NR1 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 + 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. 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 CO32-, HCO3-, 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 công thức C3H12O3N2. X tác dụng với dung dịch NaOH đun nóng thấy giải phóng khí làm xanh giấy quỳ tím ẩm. Tìm công thức cấu tạo 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 CO32-, HCO3-, NO3-. - Nếu gốc axit là NO3- thì gốc amoni là C3H11N+ Không thỏa mãn. Vì amin no có ba nguyên tử C và 1 nguyên tử N thì có tối đa là 9 nguyên tử H. Suy ra gốc amoni có tối đa 10 nguyên tử H. - Nếu gốc axit là HCO3- thì gốc amoni là C2H11N2+: Không thỏa mãn. Giả sử gốc amoni có dạng H2NC2H4NH3+ thì số H cũng chỉ tối đa là 9. - Nếu gốc axit là CO32- thì tổng số nguyên tử trong hai gốc amoni là C2H12N2. Nếu hai gốc amoni giống nhau thì cấu tạo là CH3NH3+. Nếu hai gốc amoni khác nhau thì cấu tạo là C2H5NH3+, NH4+ hoặc NH4+, (CH3)2NH đều thỏa mãn. Vậy X có 3 công thức cấu tạo thỏa mãn là : (CH3NH3)2CO3, C2H5NH3CO3NH4, (CH3)2NH2CO3NH4 3. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho chất hữu cơ X có công thức phân tử C2H8O3N2 tác dụng với dung dịch NaOH thu được chất hữu cơ Y đơn chức và các chất vô cơ. Khối lượng phân tử theo đvc của Y là A.85 B.68 C.45 D.46 (Đề thi tuyển sinh đại học, cao đẳng khối B 2008) Hướng dẫn giải: X tác dụng với NaOH, X chứa 3 nguyên tử O nên X là muối amoni của axit HNO3 hoặc axit H2CO3. X có dạng C2H5NH3NO3 X có dạng CH3NH3HCO3( có 7 nguyên tử H nên loại ) X có dạng CH3NH3CO3NH4(10 nguyên tử H nên loại) vậy X chỉ có thể là C2H5NH3NO3 PTHH : C2H5NH3NO3 + NaOH C2H5NH2 + NaNO3 + H2O Vậy Y là C2H5NH2 . KLPT của Y là 45đvc Ví dụ 2: Cho 12,4 gam chất hữu cơ A có CTPT C3H12O3N2 . Đun nóng A với 2 lit dung dịch NaOH 0,15M. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được chất khí làm xanh quỳ tím ẩm. Cô cạn dung dịch sau phản ứng được m gam chất rắn. Giá trị của m là A. 10,6 B. 14,6 C.17,6 D.16,2 (Đề thi thử sổ 7 THPTQG 2015) Hướng dẫn giải: A tác dụng với NaOH tạo ra chất khí làm xanh quỳ ẩm => A là muối amoni của amoniac hoặc muối của các amin là chất khí như metyl, đimetyl, trimetyl, etyl amin A chứa 3 nguyên tử O nên A là muối của axit HNO3 hoặc H3CO3. - Nếu A là C3H7NH3NO3 thì mới có 10 nguyên tử H < 12(loại) - Nếu A là C2H5NH3HCO3 thì mới có 9 nguyên tử H < 12(loại) - Nếu A là (CH3NH3)2CO3 thỏa mãn vì đề chỉ yêu cầu 1 khí - nếu A là C2H5NH3CO3NH4 và (CH3)2NH2CO3NH4 thì sản phẩm sẽ có 2 khí không phù hợp với bài toán này. Vậy A là (CH3NH3)2CO3 PTHH : (CH3NH3)2CO3 + NaOH 2CH3NH3 + Na2CO3 + H2O 0,1 0,3 0,1 (mol) NaOH dư 0,2 mol + 0,1 mol Na2CO3 tạo ra 10,6 gam chất rắn Ví dụ 3: Muối X có CTPT CH6O3N2. Đun nóng X với dung dịch NaOH vừa đủ thu được 2,24 lit khí Y ở đktc biết Y là hợp chất chứa C,H,N có khả năng làm xanh quỳ tím ẩm và dung dịch Z. Cô cạn dung dịch Z được số gam chất rắn khan là A. 6,8 B. 8,3 C. 8,5 D. 8,2 (Đề thi thử trường thpt Hồng Lĩnh lần 2 năm 2016) Hướng dẫn giải: X tác dụng với NaOH, X chứa 3 nguyên tử O nên X là muối amoni của axit HNO3 hoặc axit H2CO3. X có dạng CH3NH3NO3 vì X chỉ chứa 1 nguyên tử C PTHH : CH3NH3NO3 + NaOH CH3NH2 + NaNO3 + H2O 0,1 0,1 (mol) khối lượng chất rắn thu được là khối lượng muối NaNO3 = 8,5gam Ví dụ 4: Muối X có CTPT C3H10N2O3. Lấy 19,52 gam X cho tác dụng với 200ml dung dịch KOH 1M . Cô cạn dung dịch sau phản ứng được phần rắn và phần hơi. Trong phần hơi chứa chất hữu cơ Y đơn chức bậc 1 và phần rắn là hỗn hợp các chất vô cơ có khối lượng m gam. Giá trị của m là A. 18,4 B. 13,28 C. 21,8 D. 19,8. (Đề thi thử trường Lê Quý Đôn 2016) Hướng dẫn giải: X tác dụng với NaOH, X chứa 3 nguyên tử O nên X là muối amoni của axit HNO3 hoặc axit H2CO3. X có dạng C3H7NH3NO3(có 10 nguyên tử H nên chọn) X có dạng C2H5NH3HCO3( có 9 nguyên tử H<10 nên loại ) X có dạng CH3NH3CO3NH4(10 nguyên tử H nên loại vì phần hơi chứa 2 khí) vậy X chỉ có thể là C3H7NH3NO3 PTHH : C3H7NH3NO3 + KOH C3H7NH2 + KNO3 + H2O 0,16 0,2 0,16 (mol) dư 0,04 mol khối lượng chất rắn là 18,4 gam Ví dụ 5: Hỗn hợp X gồm 2 chất có công thức phân tử là C3H12N2O3 và C2H8N2O3. Cho 3,4 gam X phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH (đun nóng), thu được dung dịch 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 là A. 3,12 B. 2,76 C.3,36 D.2,97 (Đề thi thử Trường Phan Bội Châu 2016) Hướng dẫn giải : Hỗn hợp X gồm 2 chất đều chứa 3 nguyên tử O nên X là muối amoni của axit HNO3 hoặc axit H2CO3. X1 có dạng C3H7NH3NO3(có 10 nguyên tử H < 12 nên loại) X1 có dạng C2H5NH3HCO3( có 9 nguyên tử H<12 nên loại ) X1 có dạng CH3NH3CO3NH4(10 nguyên tử H nên loại) vậy X1 chỉ có thể là (CH3NH3)2CO3 X2 có dạng C2H5NH3NO3 hoặc (CH3)2NH2NO3 PTHH : (CH3NH3)2CO3 + 2NaOH 2CH3NH3 + Na2CO3 + H2O a 2a a(mol) (CH3)2NH2NO3 + NaOH (CH3)2NH + NaNO3 + H2O b b b(mol) 124a + 108b = 3,4 => a = 0,01 2a + b = 0,04 b = 0,02 (mol) Khối lượng muối khan là 0,02 mol NaNO3 và 0,01 mol Na2CO3 m = 0,02.85 + 0,01.106 = 2,76 gam Ví dụ 6 : Hỗn hợp X gồm các chất Y (C5H14N2O4) và chất Z (C4H8N2O3). Trong đó, Y là muối của axit hai chức, Z là đipeptit mạch hở. Cho 21,5 gam X tác dụng với dung dịch NaOH dư, đun nóng, thu được 0,1 mol hỗn hợp khí đều làm xanh quỳ tím ẩm, tỉ khối của mỗi khí so với không khí đều lớn hơn 1. Mặt khác 21,5 gam X tác dụng với dung dịch HCl dư đun nóng thu được m gam chất hữu cơ. Giá trị của m là A. 32,45 B. 37,90 C. 34,25 D. 28,80 (Đề thi thử của sở GD và ĐT tỉnh Phú Yên 2017) Hướng dẫn giải : Chất Y có 4 nguyên tử O, tác dụng với NaOH tạo ra hỗn hợp khí đều làm xanh quỳ ẩm do đó Y là muối amoni của axit 2 chức vậy Y là muối của axit oxalic CTCT của Y là CH3NH3OOC - COONH3C2H5, khi đó chất Z là NH2-CH2CONHCH2COOH. PTHH CH3NH3OOC - COONH3C2H5 + NaOH CH3NH2 + C2H5NH2+ NaOOC-COONa a a a mol a mol a = 0,05 mol Z tác dụng với đung dịch HCl NH2-CH2CONHCH2COOH + HCl NH3ClCH2COOH + NH3ClCH2COONa CH3NH3OOC - COONH3C2H5 + HCl CH3NH3Cl + C2H5NH3Cl + HOOC-COOH từ đó tìm ra khối lượng muối Ví dụ 7: Ứng với công thức phân tử C2H7O2N (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. (Đề thi tuyển sinh Cao đẳng năm 2010) Hướng dẫn giải : Hợp chất X chứa N, vừa phản ứng được với dung dịch NaOH vừa phản ứng được với dung dịch HCl nên X có thể là amino axit, este của amino axit, hoặc muối amoni. Amino axit có 2 nguyên tử C là glyxin có công thức là H2NCH2COOH, có 5 nguyên tử H. Vậy X không thể là amino axit. X cũng không thể là este của amino axit (vì este của amino axit phải có từ 3 nguyên tử C trở lên). Vậy X là muối amoni. X chứa 1 nguyên tử N nên X có một gốc amoni, gốc axit trong X chứa 2 nguyên tử O nên có dạng RCOO–. Suy ra X là HCOOH3NCH3 (metylamoni fomat) hoặc CH3COONH4 (amoni axetat). Phương trình phản ứng minh họa : HCOOH3NCH3 + HCl HCOOH + CH3NH3Cl HCOOH3NCH3 + NaOH HCOONa + CH3NH2 + H2O CH3COONH4 + HCl CH3COOH + NH4Cl CH3COONH4 + NaOH CH3COONa + NH3 + H2O Ví dụ 8 : Cho 18,5 gam chất hữu cơ X có công thức phân tử C3H11N3O6 tác dụng với 400 ml dung dịch NaOH 1M tạo thành nước, một chất hữu cơ đa chức bậc một và m gam hỗn hợp các muối vô cơ. Giá trị của m là A.23,1 B. 24,45 C. 19,1 D. 21,15 (Đề thi thử trường THPT Thanh Oai A Hà Nội 2017) Hướng dẫn giải : X chứa 6 nguyên tử O tác dụng với dung dịch NaOH tạo muối và chất hữu cơ đa chức nên X là muối amoni của axit đa chức X có CTCT O3NNH3CH2CH2NH3HCO3 PTHH 2O3NNH3CH2CH2NH3HCO3 +3 NaOH NaNO3 + Na2CO3 + 2NH2CH2CH2NH2 0,1 0,4 0,1 0,1 (mol) khối lượng muối thu được là : 0,1 mol NaNO3 và 0,1 mol Na2CO3 bằng 19,1 gam Ví dụ 9 : Hợp chất A có công thức phân tử C3H9NO2. 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. (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT Trần Bình Trọng – Phú Yên, năm 2015) Hướng dẫn giải : + A phản ứng với KOH sinh ra khí làm xanh giấy quỳ tím ẩm. Suy ra A là muối amoni. Mặt khác, A có chứa 2 nguyên tử O nên A là muối amoni của axit hữu cơ. Vậy A có dạng là RCOOH3NR’. Ví dụ 10 : X có công thức phân tử là C3H10N2O2. 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. NH2COONH2(CH3)2. B. NH2COONH3CH2CH3. C. NH2CH2CH2COONH4. D. NH2CH2COONH3CH3. (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT chuyên Nguyễn Huệ – Hà Nội, năm 2014) Hướng dẫn giải : Ví dụ 11 : Hơp chất hữu cơ X có công thức phân tử C2H10N4O6. 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. (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 2 – THPT Hùng Vương – Phú Thọ, năm 2015) Hướng dẫn giải : + X tác dụng với dung dịch NaOH thu được chất hữu cơ duy nhất làm xanh giấy quỳ tím. Suy ra X là muối amoni của amin với axit vô cơ. + X có 6 nguyên tử O nên trong X có hai gốc axit trong số các gốc sau : CO32-, NO3-, HCO3-. + Từ các nhận định trên suy ra X là : O3NH3CH2CH2NH3NO3 hoặc O3NH3CH(CH3)NH3NO3 Ví dụ 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 4,48 lít hỗn hợp Z (ở đktc) gồm hai khí (đều làm xanh giấy quỳ 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. 16,5 gam. B. 14,3 gam. C. 8,9 gam. D. 15,7 gam. (Đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2007) Hướng dẫn giải : X phản ứng với dung dịch NaOH giải phóng hỗn hợp khí Z gồm hai chất khí đều làm xanh giấy quỳ ẩm, suy ra X gồm hai muối amoni. Do trong phân tử có 2 nguyên tử O nên các muối amoni có gốc axit là RCOO–. Vì Mz = 27,2 nên Z chứa một chất là NH3, chất còn lại là amin. Do các muối amoni chỉ có 2 nguyên tử C và gốc axit phải có ít nhất 1 nguyên tử C nên amin là CH3NH2. Suy ra X gồm CH3COONH4 và HCOOH3NCH3. Suy ra : Trong Y chứa CH3COONa và HCOONa. Khi cô cạn dung dịch Y thu được khối lượng muối khan là : Ví dụ 13: 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 là A. 8,2. B. 10,8. C. 9,4. D. 9,6. (Đề thi tuyển sinh Đại học khối A năm 2009) Hướng dẫn giải : X phản ứng với NaOH sinh ra khí Y, suy ra X là muối amoni. Gốc axit trong X có hai nguyên tử O nên có dạng là RCOO–. Y nặng hơn không khí và làm xanh giấy quỳ tím ẩm, chứng tỏ Y là amin và có số C nhỏ hơn hoặc bằng 2, hoặc nếu có 3 nguyên tử C thì phải là (CH3)3N. Nhưng nếu Y là (CH3)3N thì số nguyên tử H trong X phải lớn hơn 9 (loại). Vậy X phải là muối amoni của amin có 1 hoặc 2 nguyên tử C. Dung dịch Z có khả năng làm mất màu nước brom, chứng tỏ trong Z chứa muối Na của axit cacboxylic không no, có số C lớn hơn hoặc bằng 3 hay Z chứa muối HCOONa (natri fomat, có nhóm –CHO). Dễ thấy Z không thể chứa natri fomat vì như vậy số nguyên tử C trong X tối đa chỉ là 3. Vậy X là CH2=CH–COOH3NCH3, muối trong dung dịch Z là CH2=CH–COONa. Theo bảo toàn gốc axit, ta có : Ví dụ 14: Hợp chất hữu cơ X có công thức C2H8N2O4. 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. (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Quỳnh Lưu 1 – Nghệ An, năm học 2012 – 2013) Hướng dẫn giải : X có công thức phân tử là C2H8N2O4, X tác dụng với dung dịch NaOH thu được khí làm xanh giấy quỳ tím ẩm. Suy ra X là muối amoni của amin hoặc NH3. X chỉ có 2 nguyên tử C và có 4 nguyên tử O nên gốc axit trong X là -OOC-COO-. Còn 2 nguyên tử N và 8 nguyên tử H sẽ tương ứng với hai gốc NH4+. Vậy X là NH4 OOC-COONH4(amoni oxalat) Phương trình phản ứng : Chất rắn thu được là NaOOC–COONa và có thể còn NaOH dư. Theo bảo toàn nguyên tố C và Na, ta có : Ví dụ 15: Một chất hữu cơ X có công thức phân tử là C4H11NO2. Cho X tác dụng hoàn toàn với 100 ml dung dịch 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 H2 (đktc) thì được hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 là 9,6. Khối lượng chất rắn thu được khi cô cạn dung dịch X là A. 8,62 gam. B. 12,3 gam. C. 8,2 gam. D. 12,2 gam. (Đề thi thử Đại học lần 1 – THPT Quất Lâm – Nam Định, năm học 2013 – 2014) Hướng dẫn giải : . Suy ra Y là NH3 hoặc amin, X là muối amoni. Theo giả thiết, ta có: Ta có : Ví dụ 16: 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 dung dịch Y thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là A. 15. B. 21,8. C. 5,7. D. 12,5. (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT Đoàn Thượng – Hải Dương, năm 2015) Hướng dẫn giải : Ví dụ 17: Cho 16,5 gam chất A có công thức phân tử là C2H10O3N2 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%. (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT chuyên Hùng Vương – Phú Thọ, năm 2015) Hướng dẫn giải : Ví dụ 18: Cho hỗn hợp X gồm 2 chất hữu cơ có cùng công thức phân tử C3H10N2O2 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. (Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 1 – THPT Chúc Động – Hà Nội, năm 2015)
Tài liệu đính kèm:
- sang_kien_kinh_nghiem_tim_cong_thuc_muoi_amoni.doc