Home Hóa lớp 12 Bài tập về phản ứng thủy phân kết hợp với phản ứng...

Bài tập về phản ứng thủy phân kết hợp với phản ứng cháy

320
0

DẠNG 3: BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG THỦY PHÂN KẾT HỢP VỚI PHẢN ỨNG CHÁY

  • Công thức tổng quát của α-axit no X, mạch hở có 1 nhóm NH2 và 1 nhóm –COOH là:

CxH2x+1NO2 =>CTTQ của peptit (Y) được tạo bới x gốc X là:

nCxH2x+1NO2 – (n-1)H2O => CxnHnx-n+2NnOn+1

  • Khi đốt cháy amino axit no, mạch hở có 1 nhóm NH2 và 1 nhóm –COOH thì:

nH2O – nCO2 = 0,5 naa

  • Lượng O2 khi đốt cháy peptit cũng bằng lượng O2 khi đốt cháy hỗn hợp các a.a tạo peptit đó

=>nO2= (1,5nx – 0,75n) . npeptit; nCO2 – nH2O= nN2– npeptit ; npeptit = (nH2O – nCO2)/ (1- n/2)

  • Lượng muối được tạo ra khi thủy phân peptit (tạo bởi các αa no, mạch hở, 1 nhóm NH2; 1 nhóm –COOH). Khi đốt muối thì:

CxH2x+1NO2  —+NaOH—> CxH2xNO2Na — +O2—-> 0,5 Na2CO3 + (x- 0,5)CO2 + xH2O + 0,5N2

=>nH2O – nCO2= nN2

=>nO2= (1,5x – 0,75). nmuối

Trắc nghiệm có đáp án: Bài tập về phản ứng thủy phân kết hợp phản ứng cháy

Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn a mol 1 peptit X tạo thành từ amino axit no mạch hở (chỉ có 1 nhóm –COOH và 1 nhóm –NH2) thu được b mol CO2; c mol H2O và d mol N2. Biết b-c=a. Thủy phân hoàn toàn 0,2 mol X băng dung dịch NaOH (lấy dư gấp đôi so với lượng cần thiết) rồi cô cạn dung dịch sau phản ứng  thì thu được chất rắn có khối lượng tăng m gam so với peptit ban đầu. Giá trị của m là:

A .60,4                            B . 76,4                          C . 30,2                           D . 38,2

Giải:

Ta có: b-c=a mặt khác npeptit= (nH2O – nCO2) / (1-n/2) (n là số mắt xích) => n=4 vậy X là tetrapeptit

Ta có: X4 + 4NaOH -> Muối + H2O

nX4= 0,2 mol => nNaOH= 0,8 mol => nNaOH đã dùng = 1,6 mol

BTKL: x+1,6. 40 = (m+x)+ 0,2. 18 =>m=60,4 =>Đáp án A

Câu 2: Cho 2 chất hữu cơ X, Y lần lượt là tripeptit và hexa peptit được tạo thành từ cùng một amino axit no, mạch hở, có một nhóm cacboxyl và 1 nhóm amino. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X băng O2 vừa đủ thu được sản phẩm cháy có tổng khối lượng 40,5 gam. Nếu cho 0,15 mol Y tác dụng hoàn toàn với NaOH (lấy dư 20% so với lượng cần thiết), sau phản ứng cô cạn dung dịch thì khối lượng chất rắn thu được là:

A . 87,3                            B . 9,99                            C . 107,1                       D . 94,5

Giải:

Giả sử X và Y đều được tạo bởi amino axit là CnH2n+1NO2

X = 3 CnH2n+1NO2 – 2H2O = C 3nH6n-1N3O4

Đốt cháy X: msản phẩm = mCO2 + mH2O+ mN2= 44. 3n . 0,1 + 9. (6n-1) + 9. (6n-1).0,1 +14.3.0,1 = 40,5 gam

=>n=2 =>Amino axit là H2NCH2COOH

Y + NaOH -> H2NCH2COONa

=>mchất rắn= mmuối + mNaOH dư = 97. 0,15 .6 + 40. 20%. 6. 0,15 = 94,5 gam =>Đáp án D

Câu 3: Tripeptit mạch hở X và Tetrapeptit mạch hở Y đều được tạo ra từ một amino axit no, mạch hở có 1 nhóm –COOH và 1 nhóm –NH2. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X thu được sản phẩm gồm H2O, CO2 và N2 trong đó tổng khối lượng CO2 và H2O bằng 36,3 gam. Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol Y thì số mol O2 cần phản ứng là?

A . 2,8                             B. 1,8                            C . 1,875                         D . 3,375

Giải:

Rõ ràng X, Y đều sinh ra do Amino axit có CnH2n+1O2N

Do vậy ta có CT của X, Y tương ứng là: C3nH6n-1O4N3(X), C4nH8n-2O5N4 (Y)

Phản ứng cháy X:

C3nH6n-1O4N3    + pO2 -> 3n CO2+ (3n-0,5)H2O + N2

  0,1                                  0,3n       0,1(3n-0,5) mol

Ta có phương trình tổng khối lượng H2O và CO2:

  1. 0,3n + 18 . 0,1 (3n- 0,5)= 36,3 => n=2

Phản ứng cháy Y:

C4nH8n-2O5N4  + pO2 -> 4n CO2+ (4n-1)H2O + N2

   0,2 mol          0,2p       0,8n      (0,8n-0,2)

Áp dụng bảo toàn nguyên tố O:

0,2 . 5+ 0,2 . 2p= 0,8 .2. 2+ (0,8 .2 – 0,2) => p=9 => nO2= 9.0,2 = 1,8 mol =>Đáp án B

Câu 4: X là 1 hexapeptit được tạo thành từ 1 α-amino axit no (X) mạch hở có 1 nhóm –COOH và 1 nhóm –NH2. Đốt cháy hoàn toàn 0,01 mol X cần vừa đủ 5,04 lít O2 đktc thu được sản phẩm gồm CO2, H2O và N2. Vậy CT α-amino axit là:

A . C2H5NO2        B . C3H7NO2                                     C . C4H9NO2                                     D . C5H11NO2

Giải:

NX = 0,01 mol =>   na.a= 0,06 mol

Đặt công thức A. A tạo nên X là:

CnH2n+1NO2: 0,06 mol => nO= ( x+(2x+1)/4). 0,06 = (1,5x – 0,75) . 0,06 = 5,04 / 22,4 =>x= 3

Vậy α-amino axit là C3H7NO2 =>Đáp án B

Câu 5: Peptit X và Y có tổng liên kết peptit bằng 8. Thủy phân hoàn toàn X cũng như Y đều thu được Gly và Val. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp E chứa X và Y có tỷ lệ mol tương ứng 1:3 cần dùng 22,176 lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy gồm CO2, H2O và N2. Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy khối lượng bình tăng 46,48 gam , khí thoát ra khỏi bình có thể tích 2,464 lít (đktc). Thủy phân hoàn toàn hỗn hợp E thu được a mol Gly và b mol Val. Tỷ lệ a:b là:

A . 1:1                    B . 1:2                    C . 2:1                    D . 2:3

Giải:

Cách 1:

  • Ta có tổng số liên kết peptit bằng 8, Gọi số peptit X là Xn;peptit Y là Ym

=>m+ n= 10

  • BTKL ta tính được: mE= 46,48 + 0,11. 28 – 0,99 . 32 = 17,88 gam
  • nN2= 0,11mol => n+m=10

nx + 3xm = 0,22 (BTN)

=>xn + xm + 2xm =>m = (0,22 – 10x)/2x = (0,11 / x) -5

  • Vì m là số nguyên dương, và m <10 => x= 0,01, m=6 =>n=4
  • Peptit A là tetrapeptit (a mol) và Peptit B là hexapeptit (b mol)
  • Ta có 75a + 117b = mE +mH2O= 17,88 + 0,01 . 3 . 18 + 0,03 . 5 . 18= 21,12 (1)
  • Theo định luật BTNT N ta có: a+b= 0,22 (2)
  • Từ (1) và (2) =>a= b= 0,11 => a/b = 0,11/0,11 = 1/1 =>Đáp án A

Cách 2:

  • Đốt cháy E chính là đốt cháy a.a tạo nên E

Gly: C2H5NO2 : a mol

Val: C5H11NO2: b mol

=>nO2 = (1,5 . 2- 0,75).a + (1,5.5 – 0,75).b = 0,99 (1)

  • Bảo toàn nguyên tố N: a+b= 0,22 (2)
  • Giải hệ (1)(2): a/b = 1/1
Câu 6: Thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp M gồm tetrapeptit X và pentapeptit Y (đều mạch hở) bằng dung dịch KOH vừa đủ, rồi cô cạn cẩn thận thì thu được (m + 11,42) gam hỗn hợp muối khan của Val và Ala. Đốt cháy hoàn toàn muối sinh ra bằng một lượng oxi vừa đủ thu được K2CO3; 2,464 lít N2 (đktc) và 50,96gam hỗn hợp gồm CO2 và H2O. Phần trăm khối lượng Y trong hỗn hợp M có thể là

A . 55,24%                   B. 54,54%                       C. 45,98%                       D. 64,59%

  • Giải:

Cách 1:

  • Giả sử X cấu tạo bởi amino axit có CTTQ là CaH2a+1NO2, Y cấu tạo bới amino axit có CTTQ là CbH2b+1NO2

=> X = 4CaH2a+1NO2 – 3H2O = C4aH8a-2N4O5

      Y = 5CbH2b+1NO2 – 4H2O = C5bH10b-3N5O6

  • Có mmuối – mE = (14a + 85).4x + (14b+ 85).5y – (56a+134)x – (70b+ 163)y = 11,42 gam

=>206x + 262y = 11,42 (1)

  • Khí thoát ra là N2: nN2= 2,464/22,4 =0,11mol => 4x + 5y= 2. 0,11 = 0,22 mol (2)
  • Từ (1) và (2) suy ra x= 0,03 và y = 0,02
  • Có mbình tăng = mCO2 + mH2O = (4a x + 5b y – 0,11).44 + (4a x + 5b y).18 = 50,96 gam

=>4. 0,03a + 5. 0,02 b = 0,9

m= (56a + 134) . 0,03 + (70b+ 163). 0,02 = 14. (0,12a + 0,1 b)+ 7,28 =19,88 gam

=>mmuối = 155 nVal + 127 nAla= 19,88 + 11,42 = 31,2 gam

Mà nVal + nAla= nN= 0,22 mol => nVal = 0,12 mol; nAla= 0,1 mol

  • Có nVal = 0,03 .2 + 0,02 . 3 = 2nX + 3nY

nAla = 0,03 .2 + 0,02 .2 = 2nX + 2nY

=>X cấu tạo bởi 2 đơn vị Val, 2 đơn vị Ala;Y cấu tạo bởi 3 đơn vị Val, 2 đơn vị Ala

=>MY = 117.3 + 89.2 – 18.4 = 457 =>%mY= ((457 . 0,02)/ 19,88). 100% = 49,98%

=>Đáp án C

Cách 2:

Ta có: nN2= 0,11 mol

Đặt số mol của X và Y lần lượt là x mol và y mol

BTNT N: 4x + 5y = 0,11 . 2 = 0,22                 (1)

Áp dụng BTKL => 11,42 = mKOH – mH2O = 0,22 . 56 = 0,22 .56 –(x+y).18         (2)

Giải hệ (1) và (2) ta được x=0,03 mol; y= 0,02 mol

Khi đốt muối :    nCO2 = a mol         =>           b-a= 0,11                         =>a=0,79 mol

                         nH2O= b mol                        44a + 18b = 50,96                  b= 0,9 mol

Bảo toàn nguyên tố C ta có tổng nC=nK2CO3 + nCO2= 0,22/ 2 + 0,79 =0,9 mol

Ta có hệ: 3 . nAla + 5nval = 0,9        => nAla = 0,1 mol

                   nAla + nVal = 0,22               nVal = 0,12mol

BTKL: mpeptit = 89 . 0,1 + 117. 0,12 -0,03 . 3.18 – 0,02 . 4 . 18 = 19,88 gam

Có nVal= 0,03 . 2 + 0,02 . 3 = 2nX + 3nY

nAla = 0,03 . 2 + 0,02 . 2 = 2nX + 2nY

=>X cấu tạo bởi 2 đơn vị Val, 2 đơn vị Val; Y cấu tạo bởi 3 đơn vị Val, 2 đơn vị Ala

=>MY= 117 .3 + 89. 2 – 18 .4 = 457 =>%mY= ((457 . 0,02)/ 19,88) . 100% = 45,98%

=>Đáp án C

Qua :”Bài tập về phản ứng thủy phân kết hợp với phản ứng cháy” ở trên, các em ôn luyện chuẩn bị cho kỳ thi sắp tới nhé. Chúc các em thi tốt.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here