SKKN Phân dạng và phương pháp mới để giải nhanh bài tập các hợp chất chứa nitơ đơn giản, mạch hở trong đề thi THPT quốc gia
Trong nhiều năm dạy học lớp 12 tôi thấy học sinh làm đề thi đại học rất lúng túng khi gặp bài tập hữu cơ có công thức phức tạp do nhiều nguyên tố đặc biệt là hợp chất chứa nitơ. Bởi chương trình phổ thông chủ yếu học hai loại chất là amino axit và peptit, còn trong đề thi đại học thì gặp nhiều chất loại khác nữa. Sách tham khảo cũng chưa thấy có quyển nào đưa ra đầy đủ, tổng quát về việc nhận dạng loại chất và cách giải bài tập cho loại chất trên, tôi thấy nhiều tài liệu có nội dung phân dạng và phương pháp giải bài tập hai loại amino axit và peptit-protein. Các loại chất khác có công thức CxHyOzNt trong một số tài liệu cũng đề cập đến nhưng chỉ mới dừng lại ở giải cụ thể từng bài tập mà chưa có cái nhìn tổng quát cho loại bài tập này. Vì vậy học sinh đọc được bài nào thì biết bài đó và nhớ để làm bài tập khác tương tự nếu gặp còn khi gặp bài tập khác thì thường là không làm được. Thực tế trong đề thi đại học, thi thử của các trường THPT thì bài tập khó phần này luôn có một đến ba câu. Trước thực trạng đó tôi quyết định tìm tòi và nghiên cứu chuyên đề hoá hữu cơ liên quan đến nội dung trên để tháo gỡ vướng mắc trên cho học sinh, đồng thời làm tư liệu cho bản thân trong quá trình dạy học. Sau một thời gian nghiên cứu và áp dụng vào thực tiễn giảng dạy trên lớp tôi đã đưa ra phương pháp giúp học sinh nhận dạng, phân loại, phương pháp giải nhanh và mới để giải các bài tập khó các hợp chất chứa nitơ có công thức phân tử dạng CxHyOzNt trong đề thi đại học một cách tổng quát, không phải làm mò. Bằng cách sử dụng phương pháp chung và khai thác kiến thức có trong các bài liên quan như axit cacboxylic, axit nitric, amin, amoniac, axit cacbonic, phản ứng axit- bazơ ngoài các chất thường gặp: amino axit, peptit-protein và xây dựng, sử dụng hiệu quả công thức tính số liên kết cho loại chất này để giải bài tập. Thấy học sinh tiếp thu một cách dễ hiểu và làm được hầu hết các bài tập trong đề thi vì vậy tôi quyết định viết thành sáng kiến kinh nghiệm về nội dung này có tên là: “Phân dạng và phương pháp mới để giải nhanh bài tập các hợp chất chứa nitơ đơn giản, mạch hở trong đề thi THPT quốc gia”
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT HÀ VĂN MAO *************** SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP MỚI ĐỂ GIẢI NHANH BÀI TẬP CÁC HỢP CHẤT CHỨA NITƠ ĐƠN GIẢN, MẠCH HỞ TRONG ĐỀ THI THPT QUỐC GIA Người thực hiện: Vũ Quang Đạt Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Hóa học THANH HÓA NĂM 2017 MỤC LỤC PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. Lí do chọn đề tài Trong nhiều năm dạy học lớp 12 tôi thấy học sinh làm đề thi đại học rất lúng túng khi gặp bài tập hữu cơ có công thức phức tạp do nhiều nguyên tố đặc biệt là hợp chất chứa nitơ. Bởi chương trình phổ thông chủ yếu học hai loại chất là amino axit và peptit, còn trong đề thi đại học thì gặp nhiều chất loại khác nữa. Sách tham khảo cũng chưa thấy có quyển nào đưa ra đầy đủ, tổng quát về việc nhận dạng loại chất và cách giải bài tập cho loại chất trên, tôi thấy nhiều tài liệu có nội dung phân dạng và phương pháp giải bài tập hai loại amino axit và peptit-protein. Các loại chất khác có công thức CxHyOzNt trong một số tài liệu cũng đề cập đến nhưng chỉ mới dừng lại ở giải cụ thể từng bài tập mà chưa có cái nhìn tổng quát cho loại bài tập này. Vì vậy học sinh đọc được bài nào thì biết bài đó và nhớ để làm bài tập khác tương tự nếu gặp còn khi gặp bài tập khác thì thường là không làm được. Thực tế trong đề thi đại học, thi thử của các trường THPT thì bài tập khó phần này luôn có một đến ba câu. Trước thực trạng đó tôi quyết định tìm tòi và nghiên cứu chuyên đề hoá hữu cơ liên quan đến nội dung trên để tháo gỡ vướng mắc trên cho học sinh, đồng thời làm tư liệu cho bản thân trong quá trình dạy học. Sau một thời gian nghiên cứu và áp dụng vào thực tiễn giảng dạy trên lớp tôi đã đưa ra phương pháp giúp học sinh nhận dạng, phân loại, phương pháp giải nhanh và mới để giải các bài tập khó các hợp chất chứa nitơ có công thức phân tử dạng CxHyOzNt trong đề thi đại học một cách tổng quát, không phải làm mò. Bằng cách sử dụng phương pháp chung và khai thác kiến thức có trong các bài liên quan như axit cacboxylic, axit nitric, amin, amoniac, axit cacbonic, phản ứng axit- bazơ ngoài các chất thường gặp: amino axit, peptit-protein và xây dựng, sử dụng hiệu quả công thức tính số liên kết cho loại chất này để giải bài tập. Thấy học sinh tiếp thu một cách dễ hiểu và làm được hầu hết các bài tập trong đề thi vì vậy tôi quyết định viết thành sáng kiến kinh nghiệm về nội dung này có tên là: “Phân dạng và phương pháp mới để giải nhanh bài tập các hợp chất chứa nitơ đơn giản, mạch hở trong đề thi THPT quốc gia” 1.2. Mục đích nghiên cứu - Nhằm biến bài tập hữu cơ khó chưa có cách nhìn tổng quát về bài tập dễ và quen thuộc hơn. - Giúp học sinh giải được hầu hết các bài tập khó thường gặp trong đề thi đại học hàng năm. 1.3. Đối tượng nghiên cứu Các loại bài tập về hợp chất hữu cơ đơn giản chứa nitơ có công thức phân tử CxHyOzNt thường gặp trong đề thi đại học, THPT quốc gia. 1.4. Phương pháp nghiên cứu - Quy nạp, suy diễn, phân tích tổng hợp 1.5. Đóng góp của sáng kiến kinh nghiệm - Đưa ra được công thức tính số liên kết của hợp chất hữu cơ mạch hở CxHyOzNt và ứng dụng nó vào giải bài tập. - Làm đơn giản hoá các bài tập khó về hợp chất hữu cơ chứa nhiều nguyên tố và có cách giải cho nhiều bài. - Học sinh biết được các loại hợp chất hữu cơ chứa nitơ có công thức phân tử CxHyOzNt và tính chất hoá học cơ bản của nó. - Có cách giải mới cho bài tập dạng này mà chưa có tài liệu nào đưa ra: sử dụng công thức phân tử tổng quát và công thức cấu tạo tổng quát kèm theo phương pháp quy đổi, bảo toàn - Hệ thống hoá cho học sinh các dạng và cách giải mới bài tập hữu cơ có công thức CxHyOzNt PHẦN 2: NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1. Cơ sở của đề tài - Bám sát công thức tính số liên kết của hai loại hợp chất hữu cơ CxHyOzNt - Phương pháp quy đổi, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, bảo toàn mol gốc. - Liên kết hoá học trong hợp chất hữu cơ. - Phương trình phản ứng thuỷ phân của peptit trong môi trường axit và môi trường kiềm. - Phản ứng axit-bazơ và phản ứng cháy của các hợp chất hữu cơ. 2.2. Thực trạng Có nhiều tài liệu đưa ra cách giải quyết bài tập hợp chất chứa nitơ có công thức CxHyOzNt nhưng chỉ mới dừng lại ở một số loại chất hữu cơ có trong sách giáo khoa như bài tập về peptit và bài tập về amino axit mà chưa tổng hợp hết các dạng bài có trong đề thi đại học hàng năm. Hoặc có đề cập đến nhưng chỉ mới dừng lại ở giải bài tập cụ thể chứ chưa đưa ra được tổng quát để áp dụng vào bài tập mới. Và đối với các tài liệu hiện nay thì rất nhiều bài tập CxHyOzNt dựa vào tính chất là ngộ nhận ngay cấu tạo của nó mà không giải thích rõ vì sao lại như vậy. Nên học sinh cũng còn lúng túng khi gặp một chất lạ. Vì vậy đa số học sinh không làm được dạng bài tập này. Phần này không chỉ là học sinh thấy khó hiểu mà ngay cả giáo viên cũng nhận xét loại này không chỉ khó tổng hợp thành chuyên đề cho học sinh mà còn khó giải. Chưa thấy tác giả nào đưa ra cách giải quyết cho cho dạng bài tập trên một cách tổng quát và đầy đủ và triệt để. Trước thực trạng đó tôi quyết định nghiên cứu và đưa ra một số giải pháp sau nhằm giúp cho học sinh và đồng nghiệp làm tốt đa số các bài tập trong đề thi đại học một cách đơn giản như sau: 2.3. Các giải pháp 2.3.1. Cấu tạo tổng quát Cho học sinh nhìn nhận một cách tổng quát về cấu tạo các loại chất hữu cơ chứa nitơ đơn giản có công thức phân tử CxHyOzNt thường gặp trong đề thi và cách tạo ra chất đó. 2.3.1.1. Amino axit Ví dụ: NH2RCOOH 2.3.1.2. Este của amino axit Ví dụ: 2.3.1.3. Hợp chất nitro Ví dụ: RNO2 2.3.1.4. Muối amoni: là hợp chất chứa liên kết ion a. Muối của axit cacboxylic với NH3. Ví dụ: RCOONH4 b. Muối của axit cacboxylic với amin. Ví dụ: , , c. Muối của amino axit với NH3. Ví dụ: d. Muối của amino axit với amin. Ví dụ:, , 2.3.1.5. Muối của amin, amino axit với HNO3: là hợp chất chứa liên kết ion Ví dụ: , 2.3.1.6. Muối của amin, amoniac với H2CO3 Ví dụ: , (RNH3)2CO3, RNH3CO3NH4 2 2.3.1.7. Muối của amino axit với H2CO3 Ví dụ: NH3HCO3RCOOH, (NH3RCOOH)2CO3 2 2.3.1.8. Peptit. Ví dụ: H (-NHRCO-)tOH 2.3.2. Mối quan hệ giữa cấu tạo với tính chất Cho học sinh thấy được tính chất của các loại hợp chất trên đều phụ thuộc vào cấu tạo và chủ yếu thể hiện qua ba loại phản ứng chính thường gặp trong bài tập là: phản ứng cháy, phản ứng axit-bazơ và phản ứng thuỷ phân. Viết được các phương trình minh hoạ cho tính chất của các loại chất trên. 2.3.2.1. Đối với phản ứng cháy cần dùng định luật bảo toàn nguyên tố và phải dùng công thức phân tử tổng quát Ví dụ: Peptit thường gặp có công thức phân tử tổng quát là: CxH2x+2-tO t+1Nt 2.3.2.2. Đối với phản ứng axit- bazơ thì dùng công thức cấu tạo tổng quát, chủ yếu xảy ra ở amino axit và muối Ví dụ: a: b: c: d: + NaOH RNH2+NaNO3+H2O các loại khác viết phương trình tương tự. 2.3.2.3. Đối với phản ứng thuỷ phân thì thường gặp nhất là thuỷ phân peptit, este Viết được phương trình tổng quát trong môi trường axit và môi trường kiềm. a. Phản ứng thuỷ phân hoàn toàn khi có xúc tác thích hợp. Ví dụ: b.Thuỷ phân hoàn toàn trong môi trường axit. Ví dụ: c. Thuỷ phân hoàn toàn trong môi trường kiềm. Ví dụ: 2.3.3. Tính chất hoá học đặc trưng - Cho học sinh thấy rõ được tính chất đặc trưng của từng loại hợp chất CxHyOzNt 2.3.3.1. Hợp chất hữu cơ CxHyOzNt có tính lưỡng tính - Gồm amino axit, muối của axit yếu và bazơ yếu. - Lưu ý este của amino axit và peptit tuy phản ứng được cả với dung dịch kiềm và cả dung dịch axit nhưng không được coi là chất lưỡng tính. 2.3.3.2. Hợp chất hữu cơ chỉ có tính axit - Muối của amin, amino axit với HNO3 2.3.3.3. Hợp chất không phản ứng với cả axit và bazơ là hợp chất nitro. 2.3.3.4. Hợp chất dễ tham gia phản ứng thuỷ phân là este của amino axit, peptit. 2.3.4. Phân loại được hợp chất hữu cơ CxHyOzNt dựa vào liên kết 2.3.4.1. Loại chỉ chứa liên kết cộng hoá trị trong phân tử - Gồm: amino axit, este của amino axit, hợp chất nitro, peptit. - Loại này thì ta luôn có tổng số liên kết trong cả phân tử là: >0 vì các hợp chất trên luôn chứa nhóm chức –COO- hoặc –CO-NH-, -NO2 mỗi nhóm có một liên kết : C=O, N=O - Dựa vào số liên kết và số nguyên tử oxi trong phân tử để dự đoán cấu tạo của hợp chất hữu cơ. 2.3.4.2. Loại chứa liên kết ion trong phân tử Loại này chủ yếu gặp là muối vì muối tan là chất điện li mạnh nên trong dung dịch muối luôn tồn tại ion dương và ion âm. Trong tất cả các muối trên thì điện tích dương luôn nằm ở trên nguyên tử nitơ vì vậy số đơn vị điện tích dương luôn nhỏ hơn hoặc bằng số nguyên tử nitơ trong phân tử muối. - Ví dụ: So sánh số liên kết trong phân tử của C3H7NO2 - Nếu là hợp chất chỉ chứa liên kết cộng hoá trị NH2CH2CH2COOH thì số liên kết = 1 (C=O) - Nếu là hợp chất có liên kết ion thì lại có hai liên kết - Vậy sự khác nhau về liên kết trong hai loại hợp chất trên là vì sao? Điều này tôi giải thích như sau khi hình thành một điện tích dương và một điện tích âm trong muối thì số nguyên tử H đã tăng thêm 2, vì vậy khi giữ nguyên số nguyên tử H cũng đồng nghĩa với tăng thêm một liên kết vào. Vậy khi hợp chất hữu cơ có bao nhiêu điện tích dương thì có thêm bấy nhiêu liên kết so với hợp chất chỉ có liên kết cộng hoá trị. Vậy từ đó tôi đưa ra công thức tính số liên kết trong hợp chất hữu cơ có công thức phân tử CxHyOzNt như sau: >0 trong đó t* là tổng số điện tích dương trên nguyên tử N của hợp chất hữu cơ và Công thức: với () tôi đưa ra để sử dụng giải bài tập xác định cấu tạo rất hiệu quả. Đây chính là điểm mới thứ nhất trong đề tài mà chưa thấy sách nào đưa ra để áp dụng giải bài tập, đặc biệt áp dụng vào bài tập dạng 1 rất hay. 2.3.5. Thiết lập được công thức phân tử tổng quát của peptit Công thức phân tử của péptit là CxHyOzNt được tạo ra từ các -amino axit đơn giản là gì? Đối với câu hỏi này rất nhiều tài liệu khi viết phương trình cháy thường dùng phương pháp quy đổi hoặc là tìm công thức phân tử dựa vào công thức của amino axit tương ứng nhưng ở đây tôi có thể đưa ra cách mới mà lại đơn giản. Có thể dựa vào công thức tính số liên kết của hợp chất CxHyOzNt ta có thể dễ dàng tìm được công thức phân tử của peptit chứa các gốc -amino axit (chứa 1 nhóm -COOH và một nhóm -NH2) như sau: Peptit CxHyOzNt có cấu tạo dạng H (-NHRCO-)tOH thuộc loại chất chỉ chứa liên kết cộng hoá trị nên số liên kết được tính theo công thức: có (t*=0) Mặt khác nhìn vào cấu tạo thì số liên kết lại bằng số nguyên tử N trong peptit nên ta có và z= t+ 1. Vậy công thức phân tử của peptit chứa các gốc -amino axit đơn giản (có 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH) là :CxH2x+2-tO t+1Nt trong đó x > 4 Công thức phân tử tổng quát của peptit được dùng để áp dụng giải cho hầu hết các bài tập có phản ứng cháy của peptit mà chưa thấy tài liệu nào đưa ra để áp dụng. Đây là điểm mới thứ hai trong đề tài này. Các peptit thường gặp nhất có công thức: CxH2x+2-tO t+1Nt H (-NHRCO-)tOH Trong đó:R là gốc no hoá trị 2 và của -amino axit. 2.3.6. Phân dạng và phương pháp mới để giải nhanh bài tập các hợp chất chứa nitơ có công thức phân tử dạng tổng quát CxHyOzNt 2.3.6.1. Dạng 1. Bài tập về mỗi quan hệ giữa cấu tạo và tính chất. - Bài tập tổng quát: Cho hợp chất hữu cơ có công thức phân tử CxHyOzNt và tính chất của nó tìm cấu tạo phù hợp? - Phương pháp thường dùng trong tài liệu hiện nay là từ cấu tạo và công thức phân tử suy ra công thức cấu tạo thoả mãn là mà không giải thích rõ vì sao cấu tạo đó thì được mà cấu tạo khác thì không được. Hạn chế của phương pháp thường dùng trong tài liệu hiện nay là chưa tổng quát được cho học sinh. Vì vậy học sinh đọc tài liệu thì chủ yếu ngộ nhận và học thuộc là chính, khi gặp bài tập khác thì lại không biết được nó có cấu tạo như thế nào để giải, đành phải làm mò. - Phương pháp mới để giải bài tập dạng này là: Bước 1: Áp dụng công thức >0 trong đó - Nếu chỉ có liên kết cộng hoá trị thì t* =0 >0 - Nếu có liên kết ion thì 01 Bước 2: Dựa vào công thức tìm số liên kết của mỗi loại, số nguyên tử oxi và tính chất của nó để kiểm tra xem loại nào thoả mãn. - Ưu điểm của phương pháp giải mới này là khi học sinh gặp chất bất kỳ có công thức phân tử CxHyOzNt và biết được tính chất của nó thì có thể tìm ra cấu tạo của nó mà không phải làm mò. - Bài tập dạng 1 có lời giải minh hoạ theo phương pháp mới Câu 1: A có công thức phân tử C3H12N2O3 có tính lưỡng tính,khi tác dụng với dung dịch NaOH tạo ra hợp chất hữu cơ đơn chức. Số công thức cấu tạo thoả mãn A.1 B.2 C.4 D.3 Giải: Ta có: -1>0t*>1 Mặt khác t*tt*2t*=2 vậy C3H12N2O3 là muối có 2 điện tích dương, có một liên kết và 3 nguyên tử oxi suy ra đây phải là muối cacbonat của NH3 hoặc của amin đơn chức. Công thức cấu tạo A là: CH3-CH2NH3-CO3-NH4, CH3-NH3-CO3-NH3CH3 B Câu 2: Hợp chất X có công thức phân tử C2H8O3N2. Cho 16,2 gam X phản ứng hết với 400 ml dung dịch KOH 1M. Cô cạn dung dịch thu được sau phản ứng thì được phần hơi và phần chất rắn. Trong phần hơi có chứa amin đa chức, trong phần chất rắn chỉ chứa các chất vô cơ. Khối lượng phần chất rắn là A. 26,75 gam. B. 12,75 gam. C. 20,7 gam. D. 26,3 gam. (Thi thử Đại học Vinh lần cuối 2013) Giải Bước 1: Xác định số liên kết để dự đoán X có hay không có liên kết ion >0 nên đây là hợp chất chứa liên kết ion dưới dạng muối. Bước 2: Xác định công thức cấu tạo của X X tác dụng với dung dịch kiềm tạo amin đa chức nên đây phải là muối của axit cacbonic t*=2 hoặc t*=1. Vì số nguyên tử C chỉ có 2 nên vậy X có thể là: , (Muối của amin 2 chức với H2CO3) Bước 3: Từ cấu tạo viết phương trình phản ứng và tìm kết quả 0,15 0,3 0,15 (mol) Hoặc: 0,15 0,3 0,15 (mol) Rắn sau khi cô cạn dụng dịch là 0,15 mol K2CO3và 0,1 mol KOH dư. Vậy m = 26,3 => chọn D Câu 3: Hỗn hợp X gồm chất Y (C2H10O3N2) 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. (Thi thử đại học Vinh lần 1 – 2015) Giải : Y (C2H10O3N2) có hay t*2 nên Y phải chứa 2 liên kết ion suy ra Y là muối nitrat hoặc muối cacbonat vì có 3 oxi t* = 2 thì = 1 hợp chất có 2 điện tích dươngRNH3CO3NH4 . Y là CH3NH3CO3NH4 Z (C2H7O2N) Có mặt khác t*1 nên đây là hợp chất có một liên kết ion Vậy công thức cấu tạo của Z có thể là: HCOONH3CH3 hoặc CH3COONH4 Gọi x, y là số mol của Y và Z ta có phương trình: 110x + 77y = 14,85 và 2x + y = 0,25 => x = 0,1 y = 0,05 TH1: HCOONH3CH3 ta có m muối = 0,1106 + 0,0568 = 14 loại vì không có trong đáp án TH2: CH3COONH4 ta có m muối = 0,1106 + 0,0582 = 14,7 chọn C Câu 4: Cho 9,3 gam chất X có công thức phân tử C3H12N2O3 đun nóng với 2 lít dung dịch KOH 0,1M. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được một chất khí làm quỳ tím ẩm đổi thành xanh và dung dịch Y chỉ chứa chất vô cơ. Cô cạn dung dịch Y thu được khối lượng chất rắn khan là A. 10,375 gam. B. 9,950 gam. C. 13,150 gam D. 10,350 gam. Giải: Ta có: nX = 0,075, nKOH = 0,2 t*=2. Vậy đây là muối cacbonat. Vì sản phẩm chỉ tạo một chất khí làm xanh quỳ ẩm nên công thức cấu tạo của X là: (CH3NH3)2 CO3 (CH3NH3)2CO3 + 2KOHK2CO3 +2H2O+2CH3NH2 0,07 0,15 0,15 (mol) Bảo toàn khối lượng ta có: 9,3+0,256=m+0,15(18+31) m= 13,15C Câu 5: Cho 18,5 gam chất hữu cơ A có CTPT C3H11N3O6 tác dụng vừa đủ với 300 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. 8,45. B. 25,45. C. 21,15. D. 19,05. (Thi thử đại học Vinh lần 3 năm 2015) Giải: A có = ta luôn có 1 chất hữu có đa chức bậc 1 tạo thành là amin hai hoặc ba chức bậc 1A có 2 hoặc 3 điện tích dương - Nếu t*=3 thì A phải có hai gốc thoả mãn là và để được 6 oxi trường hợp này A có mạch vòng. Vậy A có dạng R(NH3)3CO3(HCO3) A có cấu tạo là CH(NH3)3CO3(HCO3) CH(NH3)3CO3(HCO3) +3NaOHCH(NH2)3 +Na2CO3 +NaHCO3 + 3H2O 0,1 0,3 0,1 0,1 (mol) m = 0,1(106+84)=19 - Nếu t*= 2 thì A phải có hai gốc thoả mãn là và để được 6 oxi và trường hợp này có mạch hở: R(NH3)2NO3(HCO3) C2H4(NH3)2NO3(HCO3) C2H4(NH3)2NO3(HCO3) + 3NaOH C2H4(NH2)2 +Na2CO3 +NaNO3 + 3H2O 0,1 0,3 0,1 0,1 (mol) m = 0,1(106+85)=19,1 Vậy m = 19 hoặc m = 19,1 nên chọn D 2.3.6.2. Dạng 2. CxHyOzNt tác dụng với dung dịch axit hoặc dung dịch bazơ sau đó lấy sản phẩm thu được tác dụng với bazơ hoặc axit - Tổng quát: 1. 2. - Phương pháp thông thường là viết phương trình phản ứng theo bài ra để giải. Hạn chế của phương pháp này là dài và khi xác định thành phần trong dung dịch A hay dung dịch X là khó vì chưa biết được axit hay bazơ có dư hay không nên phải chia nhiều trường hợp. - Phương pháp mới để giải bài tập dạng này là: dùng phương pháp đầu cuối, bỏ qua chất trung gian nên có thể: - Coi dung dịch A gồm CxHyOzNt và axit chưa tác dụng với nhau và cùng tác dụng với dung dịch bazơ tạo ra dung dịch B. - Coi dung dịch X gồm CxHyOzNt và bazơ chưa tác dụng với nhau và cùng tác dụng với dung dịch axit tạo ra dung dịch Y. Sau đó dùng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố để giải. Phương pháp này giúp cho học sinh giải bài tập rất đơn giản và hiệu quả không cần phải viết tất cả các phản ứng mà đề bài đưa ra như cách thông thường. - Bài tập dạng 2 có lời giải theo phương pháp mới Câu 1: Amino axit X có công thức (H2N)2C3H5COOH. Cho 0,02 mol X tác dụng với 200 ml dung dịch hỗn hợp H2SO4 0,1M và HCl 0,3M, thu được dung dịch Y. Cho Y phản ứng vừa đủ với 400 ml dung dịch NaOH 0,1M và KOH 0,2M, thu được dung dịch chứa m gam muối. Giá trị của m là A. 10,43. B. 6,38. C. 10,45. D. 8,09. (Đề minh hoạ của bộ 2015) Giải: Coi dung dịch Y gồm: 0,02 mol X và 2 axit chưa tác dụng với nhau và cùng tác dụng vừa đủ với dung dịch kiềm nOH- = nX + nH+ = n = 0,12 mol Bảo toàn khối lượng ta có muối bằng tổng m các ion m = (118-1)0,02 + 0,0296 +0,0635,5 +0,0423 +0,0839 = 10,43 gam A Câu 2: Cho 0.3 mol hỗn hợp axit glutamic và glyxin vào dung dịch 400 ml HCl 1M thu được dung dịch Y. Y tác dụng vừa đủ 800 ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch Z. Làm bay hơi Z thu được m (g) rắn khan? A. 61,9 gam B. 55,2 gam C. 31,8 gam D. 28,8 gam (Thi thử chuyên Lê Quý Đôn năm 2014) Giải: Coi Y 0.3 mol hỗn hợp axit glutamic, glyxin và dung dịch 400 ml HCl 1M Gọi x, y lần lượt là số mol của Glu và Gly x+y =0,3 và 2x+y+0,4=0,8 x= 0,1; y =0,2 m rắn = 0,1147+0,275+0,436,5+0,840-0,818=61,9 gam A Câu 3: Cho 24,5 gam tripeptit X có công thức Gly-Ala-Val tác dụng với 600 ml dung dịch NaOH 1M, sau phản ứng hoàn toàn được dung dịch Y. Đem Y tác dụng với dung dịch HCl dư rồi cô cạn cẩn thận dung dịch sau phản ứng (trong quá trình cô cạn không xảy ra phản ứng hóa học) thì thu được khối lượng chất rắn khan là A. 70,55 gam. B. 59,6 gam C. 48,65 gam. D. 74,15 gam. (Thi thử đại học Vinh lần 3- 2013) Giải: Coi dung dịch Y gồm (0,1 mol X và 0,6 mol NaOH ) cùng tác dụng với HCl X + 3HCl + 2H2O hỗn hợp 3 muối (1) 0,1 0,3 0,2 (mol) NaOH + HCl NaCl + H2O (2) 0,6 0,6 0,6 0,6 (mol)
Tài liệu đính kèm:
- skkn_phan_dang_va_phuong_phap_moi_de_giai_nhanh_bai_tap_cac.doc