Chuyên đề Hóa học Lớp 11 - Chủ đề: Biện luận tìm công thức của muối Amoni

Nội dung text: Chuyên đề Hóa học Lớp 11 - Chủ đề: Biện luận tìm công thức của muối Amoni

1. Chủ đề: BIỆN LUẬN TÌM CÔNG THỨC CỦA MUỐI AMONI o0o I. NHỮNG VẤN ĐỀ LÝ THUYẾT CẦN LƯU Ý 1. 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: CH3NH3NO3 (CH6O3N2), C6H5NH3Cl (C6H8ClN), CH3NH3HCO3 (C2H7CNO3), (CH3NH3)2CO3 (C3H12CN2O3), CH3NH3HSO4 (CH7SNO4), (CH3NH3)2SO4 (C2H12SN2O4), (NH4)2CO3 + Muối amoni của axit hữu cơ: HCOONH3CH3 (C2H7NO2), CH3COOH3NCH3 (C3H9NO2), CH3COONH4 (C2H7NO2), HCOONH4 (CH5NO2), CH3COOH3NC2H5 (C4H11NO2), CH2=CHCOOH3NCH3 (C4H9NO2), H4NCOO-COONH4 (C2H8N2O4), 2. 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 HCl giải phóng khí CO2. II. 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 đó là dấu hiệu xác định chất cần tìm là muối amoni. Tại sao ư? Tài vì chỉ có amoni phản ứng với dung dịch kiềm tạo ra khí.  Bước 2: Biện luận tìm công thức muối amoni 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-) CO2 HCO - Nếu số nguyên tử O trong muối là 3 thì đó thường là muối axit vô cơ, gốc axit là 3 hoặc 3 hoặc NO 3  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 muối amoni. Nếu không phù hợp thì thử với gốc 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 túm 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 tố O nên gốc axit CO2 HCO NO của X là 3 hoặc 3 hoặc 3 . NO3 +  Nếu gốc axit là thì gốc amoni C3H12N : Không thõa mãn. Vì amin no có ba nguyên tử C và 1 nguyên tử N thì có tối đa 9 nguyên tử H. Suy ra gốc amoni có tối đa 10 nguyên tử H. HCO3 +  Nếu gốc axit là thì gốc amoni là C2H11N2 : không thõa mãn. Giả sử gốc amoni có dạng + H2NC2H4NH3 thì số H tối đa là 9. 2 CO3  Nếu gốc axit là thì tổng số nguyên tử trong hai gốc amoni là C2H12N2. Nếu gốc amoni giống nhâu + + + + thì cấu tạo là CH3NH3 . Nếu hai gốc amoni khác nhau thì cấu tạo là (C2H5NH3 , NH4 ) hoặc ((CH3)2NH2 ). Đều thõa mãn. Vậy X có 3 công thức cấu tạo thõa mãn là (CH3NH3)2CO3 ; C2H5NH3CO3NH4; (CH3)2NH2CO3NH4. SUMMARY  Nito hóa trị 3 là nito gắn trực tiếp vào C hữu cơ (cần hidro ít hơn) VD: NH2 – CH2 – CO3 – CH3 ,  Nito hóa trị 5 là nito gắn trực tiếp vào gốc vô cơ (cần hidro nhiều hơn) VD: CH3 – NH3 – CO3 ; CH3 – NH3 – NO3;
2. TỔNG HỢP HỢP CHẤT CHỨA NITƠ STT CÔNG THỨC LOẠI CHẤT TÍNH CHẤT PHẢN ỨNG 1 CH4N2O Ure Lưỡng tính (NH2)2CO + 2NaOH Na2CO3 + 2NH3 2 C,H,N,Cl Muối amin với Chỉ tác dụng CH3NH3Cl + NaOH CH3NH2 + NaCl + CnH2n+4ClN HCl với bazo H2O 3 C,H,O,N Muối amin với Chỉ tác dụng CH3NH3NO3 + NaOH CH3NH2 + NaNO3 CnH2n+4O3N2 HNO3 với bazo + H2O C,H,O,N,S CH3NH3HSO4 + NaOH CH3NH2 + Muối axit Muối amin với Chỉ tác dụng NaHSO4 + H2O 4 CnH2n+5O4NS H2SO4 với bazo Muối trung hòa (CH3NH3)2SO4 + 2NaOH 2CH3NH2 + CnH2n+8O4N2S Na2SO4 + 2H2O C,H,O,N CH3NH3HCO3 + HCl CH3NH3Cl + CO2 Muối axit + H2O CnH2n+3O3N CH3NH3HCO3 + NaOH CH3NH2 + 5 Muối amin với Lưỡng tính NaHCO3 + H2O C,H,O,N H2CO3 (CH3NH3)2CO3 + 2HCl 2CH3NH3Cl + Muối trung hòa CO2 + H2O CnH2n+6O3N2 (CH3NH3)2CO3 + 2NaOH 2CH3NH2 + Na2CO3 + 2H2O NH CH2=CHCOONH4 + HCl Muối 4 với 6 C H NO Lưỡng tính CH =CHCOOH + NH Cl n 2n+1 2 axit có 1 liên 2 4 CH = CHCOONH + NaOH kết đôi 2 4 CH2=CHCOONa + NH3 + H2O NH CH3COONH4 + HCl CH3COOH + Muối 4 với Lưỡng tính NH Cl axit no 4 CH3COONH4 + NaOH CH3COONa + NH3 + H2O 7 CnH2n+3NO2 Muối amin + CH3NH3OCOCH3 + NaOH CH3NH2 + axit no Lưỡng tính CH3COONa + H2O CH3NH3OCOCH3 + HCl CH3NH3Cl + CH3COOH CnH2n+4N2O2 Muối amoni + H2NCH2COONH4 + NaOH 8 axit amin Lưỡng tính H2NCH2COONa + NH3 + H2O H2NCH2COONH4 + HCl H2NCH2COONH4 + NH4Cl * CÔNG THỨC CẤU TẠO CÁC MUỐI AMONI CỦA MỘT SỐ CHẤT  CH4N2O (NH2)2CO  CH6NCl CH3NH3Cl  CH8O3N2 (NH4)2CO3  C2H8O4N2 H4NOOC – COONH4  C2H8N2O3 C2H5NH3NO3  C3H10O3N2 CH3 | CH3 – N – HNO3 |
3. CH3  C2H7O2N HCOOH3NCH3 CH3COONH4  C3H9O2N HCOOH3NCH2CH3 HCOONH – CH3 | CH3 CH3COOH3NCH3 CH3CH2COONH4  C4H11O2N HCOOH3N – CH2 – CH2 – CH3 HCOOH3N – CH – CH3 | CH3 HCOOH2N – CH2 – CH3 | CH3 CH3 | HCOO – N – CH3 | CH3 CH3COOH3N-CH2-CH3 CH3COOH2N-CH3 | CH3 CH3CH2COOH3NCH3  C4H9O2 HCOOH3N-CH=CH-CH3 HCOOH3N – CH2 – CH = CH2 HCOOH3N – C = CH2 | CH3 HCOOH2N – CH = CH2 | CH3 CH3COOH3N-CH=CH2 CH2=CH-COOH3NCH3
4. CH2=CH-CH2COONH4 CH3-CH=CH-COONH4  C3H7O2N CH2=CH-COONH4 HCOOH3N-CH=CH2 III. BÀI TẬP Câu 1: Cho 0,1 mol chất X (C2H8O3N2) 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. 5,7 B. 12,5 C. 15 D. 21,8 Câu 2: Cho 0,1 mol chất X có công thức là C2H12O4N2S tác dụng với dung dịch chứa 0,35 mol NaOH đun nóng thu được chất khí làm xanh 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. 28,2 B. 26,4 C. 15 D. 20,2 Câu 3: Cho 18,6 gam hợp chất hữu cơ X có công thức phân tử là C3H12O3N2 phản ứng hoàn toàn với 400ml dung dịch NaOH 1M. Cô cạn dụng dịch sau phản ứng thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là A. 19,9 B. 15,9 C. 21,9 D. 26,3 Câu 4: Hỗn hợp X gòm 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. 3,36 B. 3,12 C. 2,97 D. 2,76 Câu 5 : 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 tìm ẩm chuyên sang 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 Câu 6: Cho chất A có công thức phân tử là C2H7O2N. Cho 7,7 gam A tác dụng với 200ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch X và khí Y, tỉ khối của Y so với hidro nhỏ hơn 10. Cô cạn dung dịch X thu được m gam chất rắn. Giá trị của m là A. 12,2 B. 14,6 C. 18,45 D. 10,7 Câu 7: Cho 16,05 gam chất hữu cơ X có công thức phân tử là C3H9O3N phản ứng hoàn toàn với 400ml dung dịch NaOH 1M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan. Giá trị của m là A. 19,9 B. 15,9 C. 21,9 D. 26,3 Câu 8 (A-2007): Cho hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ có cùng công thức phân tử C2H7NO2 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 2 khí (đều làm quỳ tím ẩm hóa xanh). 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 Câu 9 (B-2008): Cho 8,9 gam một hỗn hợp chất hữu cơ X có công thức phân tử là C3H7O2N phản ứng với 100ml dung dịch NaOH 1,5M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được 11,7 gam chất rắn. Công thức cấu tạo thu gọn của X là A. HCOOH3NCH=CH2 B. H2NCH2CH2COOH C. CH2=CHCOONH4 D. H2NCH2COOCH3
5. Câu 10 (CĐ-2007): Hợp chất X có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất, X vừa tác dụng được với axit vừa tác dụng được với kiềm trong điều kiện thích hợp. Trong phân tử X, thành phần phần trăm khối lượng của các nguyên tố C,H,N lần lượt bằng 40,449%; 7,865% và 15,73%; còn lại là oxi. Khi cho 4,45 gam X phản ứng hoàn toàn với một lượng vừa đủ dung dịch NaOH (đun nóng) thu được 4,85 gam muối khan. Công thức cấu tạo thu gọn của X là A. H2NCOO-CH2CH3 B. CH2=CHCOONH4 C. H2NC2H4COOH D. H2NCH2COO-CH3